SPH粒子的有限元转换 

产品：ABAQUS/Explicit ABAQUS/CAE

参考资料：

连续介质粒子元：

l*联系方式

l*初始条件

l*输出

l*节控制

l*实心截面

概述

在对物体建模时，您可以利用拉格朗日有限元和SPH方法的内在优势。您可以使用拉格朗日有限元定义模型，并在分析开始时或变形变得显著后将其转换为SPH粒子。有时使用拉格朗日有限元更容易创建网格，并且拉格朗日有限元对于小变形通常更精确。SPH方法非常适合于大变形。

你开始像往常一样定义一个零件。您可以使用C3D8R、C3D6或C3D4简化集成元素或这些元素的组合来网格化零件。然后指定这些“父”元素在满足用户指定的条件时转换为内部生成的SPH粒子。重力载荷、接触相互作用、初始条件、质量缩放和与父元素或父元素的节点相关联的输出请求将在转换时以直观的方式适当地转移到生成的粒子上，如下所述。一个特殊的配方，以确保两种建模方法之间的最平滑的过渡。该技术可以使用Abaqus/Explicit中的任何可用材料(包括用户材料)。

激活转换为SPH粒子功能

两种转换技术可用于转换拉格朗日有限元SPH粒子：粒子可以生成每个父元素，或粒子可以生成基于一个统一的背景网格。

每父元素生成粒子的转换技术的目的是要使用时，在原来的有限元网格中的变形是显着的，元素可能会扭曲。传统上，在这种情况下，删除即将被扭曲的拉格朗日元素将是唯一的选择，让分析继续下去。转换为SPH粒子提供了对元素删除方法的改进，因为生成的粒子能够提供超越有限元失真水平的抗变形能力。因此，元素删除不能与元素转换一起使用。

基于均匀背景网格的粒子生成转换技术的目的是在分析开始时生成均匀分布的SPH粒子。这在SPH功能是首选的建模方法(如建模流体时)和颗粒均匀分布的应用中是有用的，因为它通?；岬贾赂慕慕峁?。

默认情况下，元素转换为粒子功能不处于活动状态。

每个父元素生成粒子

您可以控制每个父元素生成的粒子数，并从四个条件中选择一个来指定何时触发转换。

输入文件用法：

*分段控制，元素转换=是，SPH转换=每个元素

Abaqus/CAE用法：网格?？?/span>：网格->元素类型：转换为粒子：是

指定要生成的粒子数

默认情况下，每个父元素生成一个粒子。您可以通过指定每个父元素等参数方向生成的粒子数来控制每个元素生成的粒子数。每个元素生成的粒子总数取决于要转换的元素类型。例如，如果您指定每个等参方向生成3个粒子，在转换时，将从C3D8R元素生成27个粒子，从C3D6元素生成18个粒子，而从C3D4元素生成10个粒子，如图所示。

1.可以指定每个方向七个粒子的极大值。粒子在父元素内部均匀分布，以便尽可能均匀地填充体积。例如，如果在用户定义的网格中堆叠立方体父元素，则粒子将在整个部件中均匀间隔。

图1：每个父元素内部生成的粒子，每个等参方向有三个粒子。

您可以控制每个等参方向生成的粒子数，如使用截面控制将连续体元素转换为粒子中所述。

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