該實例應用了abaqus的以下技術：

--用abaqus/cae中的體積系數工具箱來模擬歐拉單元中的材料分布。

--使用歐拉-拉格朗日接觸算法來模擬液體材料流動與結構材料邊界的相互作用的高速動力學事件。

--使用光滑質點流體動力學(SPH)技術在一個純拉格朗日環境下，來模擬高速動力學事件。

問題描述：

在消費品包裝行業中，為了節省使用物理模型進行實驗的時間和成本，使用仿真模擬技術是一個不錯的選擇，跌落測試是模擬一個物體撞擊剛性表面，通常被用來觀察一個物體在苛刻環境條件下的響應。

本實例模擬一個幾乎充滿水的高密度的聚乙烯塑料桶從300mm高處以一個斜度撞擊到剛性地面上的響應。一個真實的模擬必須描述出撞擊時刻地面與塑料桶，水與塑料桶之間的相互作用力，以及塑料桶上面的應力和應變結果來判斷結構的強度水平。

幾何模型和裝配體效果圖如上圖 2所示，本模型中塑料桶被定義為一個有塑性強化的材料模型。液體水被定義為一個近乎不可壓縮，近乎無粘性的牛頓流體。整個模型受到重力載荷，剛性地面完全固定。整個裝配件設置為無摩擦的通用接觸。具體的模型定義參考abaqus實例手冊，2.3.2 Impact of a water-filled bottle
分析難點：
本模型模擬的難點在于液體和固體在撞擊的時候的高度非線性。分別使用液固耦合的分析方法和SPH技術來模擬。
流固耦合就是使用歐拉單元來模擬流體材料，并使用拉格朗日單元來模擬結構材料。結構的邊界和流體的邊界可以產生接觸。并且要模擬歐拉單元內的材料分布。
用歐拉單元模擬的分析部件可以克服大變形時網格嚴重變形問題。在歐拉網格中，材料在固定的網格內流動，在每一個增量步中，計算每個單元內的材料分布，也就體積填充率。通過材料分布來描述流體的變形狀態。因此，歐拉材料邊界比傳統的拉格朗日材料邊界更適合用來描述極度的大變形現象，比如液體晃動。
網格中，使用一個規則的立方體來模擬歐拉區域。流體只能在這個歐拉區域內流動，因此歐拉區域要完整地覆蓋流體可能運動到的地方。歐拉和拉格朗日單元的重疊是允許的，因為流固耦合發生相互作用的區域為賦予拉格朗日材料的單元邊界和賦予歐拉材料的單元邊界。所以必須定義歐拉網格中歐拉材料的初始位置。
默認情況下，歐拉網格內是沒有任何材料的。歐拉部件在賦予截面屬性時并不是像常規部件賦予屬性一樣，它僅提供了一系列可以在歐拉區域內使用的材料。在創建完截面屬性后，用戶必須在load模塊的初始場定義中去為相應的歐拉網格區域賦予相應的材料屬性。
歐拉網格區域內材料的分布情況用Eulerian volume fraction-歐拉體積分數來定義，它表示一個單元內有多少體積是被賦予的材料填充。Abaqus/CAE提供了一個輔助材料填充定義的工具，極大地簡化了初始材料體積分數的定義，尤其是對于復雜歐拉材料區域的的定義。簡單地說就是通過volume fraction tool定義一個離散場。該離散場是歐拉體與參考體之間做的一個“交”布爾運算。該離散場被賦予相應的歐拉材料。
在后處理中可以通過觀察EVF變量來觀察流體材料的流動情況。
SPH技術方法中，水是使用連續的偽顆粒質點來模擬，在顯式分析的每一個增量步中，更新質點的運動。這種方法穩健第解決了大液面的猛烈晃動問題。偽顆粒使用PC3D單元來模擬，這種單節點單元可以以較少的單元數獲得較大的計算精度。abaqus/CAE不支持該方法，可以通過編輯關鍵字來生成INP。
分析結果：在跌落過程中不同時刻，流體分布與結構變形圖，（左為CEL方法，右為SPH方法）。

通過圖 9可以看出，使用 SPH 技術輸出的支反力相比使用 CEL 技術來說，變化劇烈，在跌落過程中產生了噪聲。這主要是由于接觸不平穩造成的傳力不均勻現象。
擴展閱讀：關于液固耦合的理論參看幫助文檔中 abaqus 分析用戶手冊， 14.1- Eulerian analysis，相關的實例參看 abaqus 實例手冊，鉚釘成型分析 - 主要是使用歐拉單元解決坯料的大變形問題，上述實例都是通過結構的邊界條件來驅動流體分布變化。彈性壩（Elastic dam） CEL 分析 - 則是使用流體邊界條件來驅動結構的變化。

ABAQUS_液固耦合-大桶水的跌落分析.pdf