ABAQUS自適應(yīng)網(wǎng)格重劃分(Adaptive Remeshing)

導(dǎo)讀
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)格映射,本期我們聊聊第二種自適應(yīng)網(wǎng)格重劃分方法,注意與前面講過的ALE方法的區(qū)別,并通過一個(gè)簡(jiǎn)單案例說明其應(yīng)用效果。
在處理實(shí)際問題時(shí),很多人會(huì)做網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證而重新手動(dòng)劃分多次網(wǎng)格評(píng)估對(duì)結(jié)果的影響,原因是不確定網(wǎng)格需要多細(xì)化才能達(dá)到特定的精度水平,或者網(wǎng)格可以有多粗而不會(huì)對(duì)求解精度產(chǎn)生不可接受的影響;又或者難以判斷較復(fù)雜模型加密的具體位置和分布。為解決這一問題,ABAQUS自適應(yīng)技術(shù)提供了自適應(yīng)重劃分功能(Adaptive Remeshing),通過設(shè)置相關(guān)參數(shù)讓軟件在關(guān)心位置處調(diào)整網(wǎng)格密度以期獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果
下面以一實(shí)例說明操作過程:
1
前處理
1前處理
1.1 幾何模型的構(gòu)建
模型在ABAQUS中直接構(gòu)建,模型空間選擇3D-Deformable,建立一個(gè)帶圓孔的尺寸10X10X1的厚板。

1.2 材料參數(shù)的定義
1.2.1 材料本構(gòu)
在property模塊中創(chuàng)建材料結(jié)構(gòu)鋼材料,輸入彈性相關(guān)材料參數(shù),彈模2.1E11,泊松比0.3。
1.2.2 截面創(chuàng)建
通過Create Section創(chuàng)建截面類型為solid-homogeneous,選擇對(duì)應(yīng)材料,完成創(chuàng)建。
1.2.3 截面指派
通過Assign Section將創(chuàng)建好的截面指派給模型。
1.3 有限元系統(tǒng)構(gòu)建
1.3.1 單元?jiǎng)澐?/strong>
指定全局尺寸0.5劃分,劃分方法更改為Tet自由劃分,劃分網(wǎng)格。

1.3.2?裝配
在Assembly模塊中,通過Create Instance進(jìn)行裝配。注意一定要先裝配否則無法創(chuàng)建自適應(yīng)重劃分區(qū)域。
1.3.3?自適應(yīng)重劃分指定
選擇菜單欄Adaptivity-Remeshing rule-create,選擇整個(gè)模型作為重劃分的區(qū)域,確認(rèn)后分別設(shè)置分析步和指示變量、尺寸方法,重劃分約束默認(rèn)即可。

2
2求解
2.1 求解器的設(shè)定
在Step模塊中通過Create Step創(chuàng)建1個(gè)靜力通用分析步,默認(rèn)所有。
2.2 連接關(guān)系的構(gòu)建
無
2.3 邊界條件的設(shè)定
2.3.1 位移邊界條件
在Load模塊中,通過Create Boundary Condition在Step1創(chuàng)建Symmetry/Antisymmetry/Encastre約束,對(duì)厚板左側(cè)邊施加固定約束。
通過Create Boundary Condition在Step1創(chuàng)建Displacement/Rotation約束,對(duì)厚板右側(cè)邊U1方向施加0.1的位移加載。

切換到Job模塊,創(chuàng)建作業(yè),并提交求解。
3
后處理
3.1 未重劃分后求解

3.2 重劃分后求解
可返回mesh模塊采用Manual Adaptive Remesh選擇計(jì)算出的odb文件,通過Display Results查看誤差變量結(jié)果,選擇Remesh Model重劃分網(wǎng)格并再次提交作業(yè)求解。

可以看到整個(gè)網(wǎng)格在關(guān)心位置處即圓孔上下及固定約束上下端部應(yīng)力集中處加密。而在其他位置處亦調(diào)整了網(wǎng)格密度,從而既保證了一定精度又控制了網(wǎng)格的數(shù)量。
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。

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