SIMULIA 2023 新功能直通車｜Abaqus R2023x Explicit 新功能介紹
Abaqus R2023x??Abauqs Explicit HPC和多物理場
01? ?并行計算增強
● 充分利用共享內(nèi)存，在每個域上的計算都作為一個獨立的任務被分離出來，采用第一個節(jié)點的核心作為線程參與來完成這些任務。通過多線程進行并行計算可能會增加內(nèi)存得消耗。
● 并行計算增強，提高計算效率，顯著縮短計算時間。
02??CEL性能改進
采用新的輪胎滑水模型來驗證explicit的性能。速度70km/h，10mm水深。
模型及測試環(huán)境如下圖：
進程的CEL接觸成本由其所有線程（HMP）共享，改善負載平衡。計算速度提升了44%。
03? ?Abaqus/standard step control
●?新加入*STEP CONTROL關(guān)鍵字，可以控制由一系列前期未知觸發(fā)標準的事件（步驟）例如，當達到指定的電壓時，我如何停止電池充電模擬，如果設(shè)計被證明是不行，我如何結(jié)束這個模擬。格式如下：
*STEP CONTROL, NAME=name,? ACTION=END STEP/ END ANALYSIS
Sensor name,? MAX/MIN/ABSMAX/ABSMIN,? cutoff
● 當傳感器的值達到標準時，就會采取動作，結(jié)束分析步是默認為動作參數(shù)，一個* STEP CONTROL可以定義多個控制標準。一個分析步中也可以定義多個*STEP CONTROL關(guān)鍵字。
以下*Step Control定義與其他歷史記錄選項結(jié)合使用，可以在電池模擬中停止放電步驟和充電步驟。
●?STEP CONTROL 案例：控制電池模擬是否充放電，當放電期間電勢（EPOT）達到3.6時，第一步在3150秒（總3600秒）停止，第二步是充電步驟，當電勢（EPOT）達到4.0時，在1800秒（3總600秒）停止：
● 消息文件中打印一個注釋，指示這些步驟已結(jié)束：
***NOTE: THE STEP HAS ENDED DUE TO THE TERMINATION CONDITION ON *STEP CONTROL?
FOR SENSOR Monitor.1
04? ?多物理場
●?Abaqus/Exclicit現(xiàn)在可以使用*FIELD IMPORT導入隨時間變化的場變量在以前的版本中，是以場分布或者初始條件導入。采用了新的順序耦合算法，當后面分析步求解器使用比上道分析步保存的數(shù)據(jù)明顯更小的時間增量時，它減少了數(shù)據(jù)傳輸和場映射的數(shù)量，以獲得更好的性能。而且現(xiàn)在還可以導入以下與歷史記錄相關(guān)的場變量：
Mechanical Fields:?displacements (UT), velocity (VT), acceleration (AT), rotation (UR), rotational? velocity (VR), rotational acceleration (AR), force (CF), and moments (CM)
Thermal Fields:?nodal temperature (NT) and concentrated heat flux (CFL)
General Field:?field variables (FV)
● 使用案例：從質(zhì)量擴散分析中導入歸一化濃度（NNC），并將其作為場變量1（FV1）導入：
*Field Import
*External Field, File=upstream.sim, TStart=0, TEnd=0.01? ? ? ?
Elements, TargetElsetName, FV1, Elements,SourceElsetName, NNC
● 3DX系統(tǒng)支持以下按順序排列的順序耦合：
1.?連續(xù)熱應力：可以將溫度從熱分析導入到熱應力分析中，可以將共軛傳熱過程中的溫度導入到熱應力分析中。
2. 可以在連續(xù)的流體結(jié)構(gòu)耦合間導入結(jié)構(gòu)體。
3. 可以將塑料應用程序中的厚度導入到結(jié)構(gòu)中。
4. 將字段變量導入到結(jié)構(gòu)分析中。
●?新增和CST-STUDIO做順序耦合分析功能，在電磁時域分析時，可以從CST Studio導入在離散點上的洛倫茲力和轉(zhuǎn)矩結(jié)果。在時域和頻域電磁分析時候，可以導入-低頻電磁模擬產(chǎn)生的體積熱損失及高頻模擬中的表面熱損失。
●?支持場映射控制和場操作。
05? ?增強的隱式迭代耦合算法
從穩(wěn)定性的角度考慮強耦合物理，增強的隱式迭代耦合算法（稱為加速器）擴大了強耦合物理的收斂半徑，提高了收斂速度。解決我們以前無法解決的強耦合物理問題；以降低解決方案成本解決問題；更少的耦合交換（減少50%）；
收斂標準現(xiàn)在由協(xié)同仿真服務來控制，可以支持各種收斂標準，收斂標準可以指定。
沒有用戶界面，我們正在進行平臺上協(xié)同模擬的應用內(nèi)創(chuàng)作。目前，需要手動編輯CSS配置文件：
◆?see SWYM post FSI Batch Run Script + User Guide from Matthew Knight
●?以下方法和加速器可用于隱式迭代耦合：
1.???Extrapolation/外推法
a)???使用先前的增量解決方案來提供對當前增量的初始猜測。
b)???支持零階、一階和二階外推法。
c)???外推法通常與下面描述的所有方法一起使用。
2.???恒定松弛
a)???使用具有恒定用戶指定的松弛因子的松弛技術(shù)。
b)???通常，一個較小的松弛因子會增大收斂半徑，但也會降低收斂速度。
c)???常數(shù)松弛通常用于以下方法的初始交換；為了保證完整性，最好使用Aitkens 或者Quasi-Newton方法代替。
3.???Aitkens’ 松弛
a)???使用一種松弛因子基于先前的殘差連續(xù)調(diào)整的松弛技術(shù)。
b)???以前由FMK-to-標準和Abaqus-to-StarCCM使用，現(xiàn)在通?？梢宰鳛閰f(xié)同仿真服務的一部分使用。
4.???高斯-牛頓方法
a)???這些方法近似于界面上的一個逆雅可比矩陣。
b)???增大收斂半徑，提高收斂速度；因此，我們可以在減少耦合交換次數(shù)的情況下解決高強耦合物理問題。
c)???支持各種過濾技術(shù)來決定從之前的交換中獲取哪些信息來構(gòu)造逆雅可比矩陣。
案例1：TUREK S. and HRON J., Proposal for numerical benchmarking of fluid-structure interaction between an elastic object and laminar incompressible flow, Lecture Notes in Computational Science and Engineering, 2006.
Average Number of Coupling Iterations for Turek & Hron FSI 3?(early development data provide by Eric Veron)：
案例2：FERNANDEZ M., MOUBACHIR M., A Newton method using exact?Jacobians for solving fluid–structure coupling, Computers and Structures, 2005.
Average Number of Coupling Iterations for Artery Pulse?(early development data provide by Eric Veron)：
06? ?場映射控制
場映射控制允許從密集場映射到粗糙場的映射算法的規(guī)范，修改鄰域搜索所使用的搜索公差，缺失構(gòu)件處理的規(guī)范，其他映射參數(shù)。
用戶幫助文檔中新關(guān)于Field Mapper章節(jié)。
07? ?常規(guī)增強功能
●?協(xié)同仿真服務（CSS）現(xiàn)在允許客戶端在即將到來的目標時間同步寫入重新啟動信息，其解決方案在求解器之間處于平衡，這是由Abaqus求解器支持的，當?shù)谌角蠼馄鞑捎么斯δ軙r將可用。
●?場以下輸出標識符已被修改，以與Abaqus的輸出約定相一致
1. NT-節(jié)點溫度（熱程序為11，非熱程序現(xiàn)場溫度）。
2. TEMP是單元溫度，由3DSFlow使用；Abaqus結(jié)構(gòu)求解器不再支持它。
3. P為表面壓力。
●?Abaqus/Standard 可以導入和可視化的牽引力矢量。
? Use TRVEC?TRVEC
1. 當需要在原網(wǎng)格和目標網(wǎng)格中顯示和比較牽引力的時候
2. 當源網(wǎng)格和目標網(wǎng)格具有相似的網(wǎng)格密度時，可以提供準確的結(jié)果
3. 在載荷剛度對大型變形分析很重要的時候有好處
? Use TRVEC?CF (concentrated forces)
1. 當目標網(wǎng)格比源網(wǎng)格更粗時，可以提供更準確的結(jié)果。
2. 你不需要顯示或比較原始和新的場輸
3. 不能輕易地進行比較，集中力大小取決于目標網(wǎng)格尺寸
?● 在映射元素數(shù)量時，您可以得到整個元素的常量值：
其他詳細功能更新敬請期待！
本文轉(zhuǎn)載自：達索系統(tǒng)
