周期性媒体分析产品：Abaqus软件/显式

参考资料：

l*定期媒体

l*媒体传播

概述

Abaqus软件中的周期性介质分析技术

l是一种拉格朗日技术，它提供了一种类似欧拉的观点，可以观察到一个运动的结构；

l可用于对本质上重复的系统进行有效建模，如涉及传送带或连续成形操作的制造过程；

l与可能需要过大网格的传统建模技术相比，显著加快了分析时间；

l需要拓扑相同的网格部件来创建模型，这可以通过部件和实例建模范式来完成。

介绍

经常需要分析的工业过程涉及以简单模式重复并移动通过过程区的部分。一个突出的例子是具有规则间隔的包装的传送带，如图1所示，并在图2中用有限元网格举例说明。连续成形操作，如金属轧制也是很好的例子，因为变形材料可以被分解成任意数量的相同部分。

图1：周期性介质的示意图

图2：顶部有包裹的传送带

为了清楚起见，我们将在整个讨论中使用传送带的例子来说明与周期性介质分析技术相关的许多概念。图1显示了传送带的概念分解；实际上，传送带是一个连续的实体。

从概念上讲，整个模型可以分解成块 (拓扑相同的网状结构)，这些块连接在一起并跨越过程区。您可以创建一个定义"构建块”(重复建模整个周期性介质的网格结构的部件，然后通过一系列适当定位的实例构建整个模型。周期性的媒体分析技术提供了一个简单的方法来自动连接这些实例一起在相邻块的前端和后端。这种技术还提供了一种方便的方法来定义负载和边界条件，这些负载和边界条件代表链中第一个和最后一个块的未连接端的物理系统。链条的第一块被称为入口，最后一块被称为出口。最后，当周期性介质通过加工区时，出口处的物料块会自动移动到入口处。使用这种技术定义的块(网状结构)可以通过接触与其他本质上非周期性的建模特征交互，例如图1中所示的辊。

周期性介质分析技术的核心在于从出口到入口的洗牌块的概念。专用算法用于检测入口何时移动到工艺区太远，并将块从出口直接移动到入口。图中的虚线箭头我举例说明洗牌的过程。为了确保平稳过渡，在当前步骤开始时存储来自入口?？榈谋匾诘愫偷ピ刺?。当洗牌发生时，存储的节点和单元状态数据被映射到新的入口块，任何入口/出口载荷或边界条件被转移到新暴露的块端。

因此，周期性的媒体分析技术提供了一个方便的方式，类似于欧拉视图到移动的重复结构。例如，您可能有兴趣在瞬态和稳态条件下评估辑子之间的传送带上的包装动态。您可以在该位置周围定义几个块，根据需要定义与滚子的接触，并提供适当的入口和出口加载条件。周期性介质分析技术为该系统的建立和分析提供了一种方便、经济的方法。通过重新使用已通过此洗牌过程离开处理区的元素，可以避免纯拉格朗日模拟所需的入口端的大型网格。

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