ABAQUS網(wǎng)格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

ABAQUS中的自適應(yīng)技術(shù)主要分為三種:
ALE自適應(yīng)網(wǎng)格劃分、自適應(yīng)網(wǎng)格重劃分、網(wǎng)格-網(wǎng)格解映射,本期我們聊聊最后一種技術(shù)網(wǎng)格-網(wǎng)格解映射。
在處理大變形分析時(shí),單元往往會(huì)嚴(yán)重變形扭曲以致不能很好的離散問題甚至導(dǎo)致計(jì)算終止。前面講過的ALE方法常用于顯式分析中,本期涉及的網(wǎng)格解映射方法則是應(yīng)用于隱式分析以解決網(wǎng)格扭曲問題。要注意此方法不能單獨(dú)在GUI界面完成,需要對(duì)腳本語句和INP文件有一定的了解,并且執(zhí)行時(shí)需要使用DOS命令,因此本文只概述實(shí)施流程,具體實(shí)施內(nèi)容安排在相關(guān)課程。
考慮我們?cè)贏LE里面使用的小案例,我們想要下壓4mm,在網(wǎng)格解映射前下壓2mm,使用網(wǎng)格解映射后繼續(xù)下壓2mm:
第一個(gè)分析里除了不指定ALE、下壓量改為2mm外,其余設(shè)置均相同(可參考前幾期內(nèi)容),提交求解得到結(jié)果如下:

之后創(chuàng)建第二個(gè)分析,模型來自第一個(gè)分析里的odb文件,這里注意,從odb里導(dǎo)入的模型只能是網(wǎng)格部件,我們導(dǎo)入變形后的網(wǎng)格部件,可以使用GUI方式導(dǎo)入后使用腳本命令根據(jù)網(wǎng)格部件創(chuàng)建部件,也可以直接使用腳本命令導(dǎo)入并創(chuàng)建部件。

可選擇具體分析步和增量步變形結(jié)果



重新劃分網(wǎng)格,重新創(chuàng)建材料、連接關(guān)系與第一個(gè)分析保持一致,載荷條件選擇下壓4mm,進(jìn)行求解設(shè)定。
※然后是很重要的一步,需要添加*MAP SOLUTION step=n inc=n實(shí)現(xiàn)第一個(gè)分析到第二個(gè)分析的解映射,其實(shí)就是講第一個(gè)分析中的解變量插值到第二個(gè)分析中。

上述CAE界面編輯關(guān)鍵字同樣可在INP文件里編輯,最后使用DOS命令提交作業(yè)求解。

※特別要注意,如果想要在某一分析步的某一增量步進(jìn)行分析,需要對(duì)重啟動(dòng)頻率進(jìn)行設(shè)置,以在第二個(gè)分析時(shí)的*MAP SOLUTION命令后指定映射的分析步和增量步數(shù)。
至此,我們可以總結(jié)ABAQUS中的三種自適應(yīng)方法:
ALE可平滑單元,解決在大變形情況下單元扭曲而造成的結(jié)果失真或中止計(jì)算問題,會(huì)損失計(jì)算精度;能自行調(diào)整計(jì)算過程中網(wǎng)格更新的頻率和掃描次數(shù);除去剛體單元其余單元基本都可以設(shè)置為自適應(yīng)域;多用于顯式計(jì)算和隱式磨損、燒蝕模擬。
自適應(yīng)重劃分則是為了得到更高精度而對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行調(diào)整,但不能解決單元扭曲問題;并且不能在計(jì)算過程中更新網(wǎng)格,需要求解后返回更新網(wǎng)格并再次提交作業(yè);只適用于平面三角形、四邊形,三維四面體單元;只能用于靜力分析、準(zhǔn)靜力分析、耦合熱-位移分析等部分隱式分析。
網(wǎng)格解映射同ALE作用一樣,可解決單元嚴(yán)重變形問題,但是應(yīng)用的模塊不一樣,僅用于隱式分析,并且網(wǎng)格解映射需要手動(dòng)重新劃分網(wǎng)格,設(shè)置材料本構(gòu)、連接關(guān)系、邊界條件、求解設(shè)定等,需要提取前一個(gè)分析的相關(guān)結(jié)果,過程需要使用腳本語言、修改關(guān)鍵字、使用DOS命令,操作較為繁瑣。
知道在何種情境下正確使用可以提高仿真工作的效率。
