一、SPH法簡介

SPH方法的理論思想源于粒子法，在SPH方法中，所有單元都是由占有獨立空間且具有獨立質量的有限個粒子近似表示的。它本質上基于拉格朗日方法，但又不同于邊界元法和有限元法，無需借助網格。因此，SPH函數f(X)的積分表達式可表示為支持域內所有粒子疊加求和的離散化形式。

SPH算法現已發展成為比較成熟的計算三維物理問題的有效方法并被推廣到流體動力學、空氣動力學、切削，高速碰撞大變形等力學分析的各個方面。

二、SPH粒子的生成方式

  1.直接生成

在ls-prepost中用SPHGEN命令直接生成，生成方式選擇box，輸入SPH粒子所占的空間坐標。

XYZ 3個軸的起始坐標點，坐標終點分別填入，該坐標可以用全局坐標或自定義的坐標。一般來說在lspp中的坐標操作均以全局坐標為主，局部坐標運用的很少，離子的密度填在numXYZ處，就是XYZ軸方向有幾個粒子。這個是生成的在100mm³的空間內分布的例子。用這種方式建模不方便，在模型復雜情況下不容易進行操作。一般不采用這種方法。

  2.通過網格生成

通過網格生成的方式就是將已劃分網格的物體轉化為SPH粒子，通過solid nodes 或solid centry方式將網格的節點轉化為粒子。

這里需要注意，SPH粒子如果通過網格生成，網格一定要是六面體網格才行，普通的四面體網格雖然能生成粒子，但是在計算的時候由于粒子分布不均勻會導致計算結果不準確。

一般我在workbench中做前處理，將要轉化成SPH粒子的單元用sweep方式劃分網格。

        

   注意，生成SPH粒子后原網格需要手動刪除

最終生成的SPH粒子

三、SPH的定義

  在SPH粒子生成之后需要添加關鍵字定義才可以進行計算，添加*CONTROL_SPH設置IDIM 為 3，采用三維 SPH 粒子算法。添加*SECTION_SPH，設置粒子的光滑長度，粒子的光滑長度對計算效率及精度有重要影響。目的是在計算時任意粒子點周圍擁有足夠的質點，以確保粒子點的連續變量近似有效。一般計算時取光滑長度為1.2最后，將sph定義為一個part，在part界面里將未填寫的section, mat 等參數填寫完畢再進行計算。

四、一些SPH粒子計算的例子

1.切削仿真

2.潰壩模型

3.土壤仿真

4.爆炸