ADINA ALE-Lagrangian-Euler网格 三种自适应技术.docx

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1、三种自适应技术1. A1.Eadaptivemeshing-一控制单元网格的变形，适用于ABAQUS/Explicit及ABAQUSStandard分析2. Adaptiveremeshing控制计算精度，仅适用于ABAQUS,Standard分析3. Mesh-to-meshsolutionmapping-控制单元网格变形，仅适用于ABAQUS/Slandanl的大变形间就拉格朗日方法：拉格朗日方法是比较经典的一种分析方法，他是采用的是拉格朗日坐标来描述的，反映了物体质点与它每瞬间所处的位置关系，不同的坐标代表不同的质点，也称为物质坐标，在有限元方法里面来说的话，也就是材料与网格结合在起，网

2、格代表坐标.材料也就是无数个质点，二者在整个分析过程中是联系在一起的“欧拉方法：在传统的拉个朗日方法中，网格与材料是绑定的，也就是材料流动，网格也会随之变形，拉格朗日网格始终是被一种材料填满的，所以材料边界与网格边界是一样的.相反，欧拉方法则不同，欧拉方法则是用欧拉坐标（也叫空间坐标描述的“欧拉坐标只识别空间，所以也叫空间坐标，每一个坐标代表一个空间点，同一个空间点，在不同的时刻可以由不同的物质点占据.在有限元方法中来说的话，也就是欧技网格与材料完全脱离，欧技网格允许，网格不被材料100%充满（许多网格是部分充满或者说是有空隙的），这样的话，这使得需要在每一步增量对材料边界进行计算.如果在欧拉

3、方法分析过程中，某些材料流出了欧拉网格，那么这些材料就流失了，欧拉方法对其就不会起作用了.A1.E网格自适应方法结合了单纯的拉格明日方法与欧技方法的分析特征，通常被称为任意拉格朗日-欧技方法.A1.E网格自适应方法结合了上述两种算法特征，主要是用来使网格在整个分析过程中保持一种比较良好的状态，不出现巨大的扭曲与变形（通常情况下网格与材料是联系在一起的，当发生大变形的时候，材料流动显著，这就会导致某些网格节点在材料流动的带动卜.发生很大位移,造成网格畸变与扭曲,主要是在人变形或者材料破坏流失的情况卜作用明显）.它的主要原理则是让网格脱离材料而流动，但与欧拉方法不同，比较明显的一个不同点就是，它的

4、网格必须被一种材料充满，而且材料边界条件复杂.A1.E网格自适应方法使得网格脱离材料独立流动，就可以改善网格状况，使珥网格在整个分析过程中保持比较良好的状态.A1.E网格自适应方法不会改变网格的拓扑结构“A1.Eadaptivemeshing适用范围与特点：AlJE自适应网格主要用于ABAQUS/Explicit的人变形分析，以及ABAQUS/Standard中的声畴、冲蚀和磨损问琢在ABAQUSZStandard的大变形分析中，尽管可以设定A1.E自适应网格,但不会起到明显作用.ABAQUS/Explicit求解适应的分析步类型：大变形的瞬态分析（瞬态问题、穿透向廖锻造问胭）：稳态过程分析（

5、挤压问题、轧制问题）：显式动力分析绝热分析）和完全耦合的热应力分析.以下是对A1.E网格自适应方法在显式模块中一些参数的CAE与INP设置，是从ABAQUS文档中整理出来的，适合于初学者，不过介绍得比较简略，如果有兴趣的话，可以先看看这篇文章原创A1.E方法详解与各选项卡参数意义与设置”，在看看下面的参数设置Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshDomain-Edit:toggleonUsetheA1.Eadaptivemeshdomainbelow.Frequency:numberofincrementsADAPTIVEMESH,FREQUENCY=numberO

6、fincrements*频率设置（每多少个增量步进行一次remesh）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshDomain-Edit:toggleonUsetheA1.Eadaptivemeshdomainbelow,Remeshingsweepsperincrement:numberof5vv5*ADAPrIVEMESH,MESHSyNEEPS=nmberofsweeps*remesh强度设置（每次忡nesh用多少次SWeeP）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshDomain-Edit:toggleonUsetheA1.Eadaptiv

7、emeshdomainbelow,Initialremeshingsweeps:Value:numberofinitialSWeePS.ADAPTIVEMESH,INITIA1.MESH3EEPS=nunberofinitialsweeps* *初始SWeeP次数（用于分析之前对网格优化）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:nameVolumetric:volumesmoothingweight,1.aplacian:1.aplaciansmoothingweight,Equipotential:equipotential

8、smoothingweight*ADAPTWEMESHCoNTRO1.S,NAME=namevolumesmoothingweight,1.aplaciansmoothingweight,equipotentialsmoothingweightexample:*ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=0.5,00,0.5* *算法设置（设置三种SWeeP算法所占权重）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name,toggleoffUseenhancedalgorithmbasedonevolvingeleme

9、ntgeometryADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=GEOMETRICENHANCEMENT=NO* *几何增强设置（使得SWeeP算法更具健壮性，更好用，更牛逼）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:Priority:Improveaspectratio*ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=“me,SMOOTHINGObjective=UNiform* *网格梯度设置（改善网格宽高比,不能保证初始网格梯度）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshContro

10、ls-Create:Name:name.Priority:Preserveinitialmeshgrading*ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=WSMOOTHINGObjective=Graded* *网格梯度设置（不保证改善网格宽高比,保留初始网格梯度）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name,Meshingpredictor:CurrentdeformedpositionicADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=Mme,MESHINGPredictor=Current* *节点

11、位置设置（使用当前节点来进行SWeeP迭代）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name,Meshingpredictor:Positionfrompreviousadaptivemeshincrement*ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=Wme,MESHINGPREDIeTOR=PREVlOUS*4点位置没震（使用上一次remesh形成的网格节点位置来进行sweep迭代）Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name,Curvat

12、urerefinement:*ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=CURVATUREREFINEMENT=* *高的率边界网格密度设置Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name,toggleonSecondOrderj=ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=ADVECTION=SECONDORDER* *静变量转换算法没置Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name,toggleonFirstOnierADAPTIV

13、EMESHCONTRO1.S,NAME=卬e,ADVECTION=FIRSTORDER* *静变量转换算法设置Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name.Momentumadvection:ElementcenterprojectionADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=卬momentumAdvection=Elementcenterprojection* *动变量转换算法设置Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name.Momen

14、tumadvection:Half-indexShift1:ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=mme,MOMENTUMAdvection=HA1.Findexshift* *动变量转换算法设置Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Name:name,Initialfeatureangle:ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,NAME=name,INITIA1.FEATUREANG1.E=a*初始几何特征检测角度Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:

15、Name:name.Transitionfeatureangle:*ADAPT1VEMESHCONTRO1.S,NAME=卬e,TRANSITIONFEATUREANG1.E=b*几何特征激活角度Stepmodule:Other-A1.EAdaptiveMeshControls-Create:Meshconstraintangle:ADAPTIVEMESHCONTRO1.S,MESHCONSTRAINTANG1.E=C* *分析控制角度A1.E,I-Igrangc.EUlCr是数值模拟中处理连续体的广泛应用的三种方法.1.agnmgC方法多用于固体结构的应力应变分析，这种方法以物质坐标为基础，

16、其所描述的网格单元将以类似雕刻”的方式划分在用于分析的结构上，即是说采用1.agrangC方法描述的网格和分析的结构是一体的，有限元节点即为物质点.采用这种方法时，分析结构的形状的变化和有限单元网格的变化完全是一致的（因为有限元节点就为物质点），物质不会在单元与单元之间发生流动.这种方法主要的优点是能够非常精确的描述结构边界的运动，但当处理大变形问题时，由于算法本身特点的限制，将会出现产型的网格畸变现象,因此不利于计算的进行.EUler方法以空间坐标为基础，使用这种方法划分的网格和所分析的物质结构是相互独立的，网格在整个分析过程中始终保持最初的空间位置不动，有限元节点即为空间点，其所在空间的位置在整个分析过程始终是不变的.很显然由于算法自身的特点，网格的人小形状和空间位置不变，因此在整个数值模拟过程中，各