S-ALE的案例
LS-DYNA S-ALE算法介紹
TDEATH：設置此S-ALE網(wǎng)格的關閉時間。關閉后會刪除S-ALE網(wǎng)格及與之相關的*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID和*ALE_COUPLING_NODAL卡片，ALE計算隨之停止，僅保留拉格朗日PART的計算。
ALE與S-ALE 相同與不同
輸入卡片方面，S-ALE使用*ALE_STRUCTURED_MESH卡片創(chuàng)建網(wǎng)格并進行運算。其它卡片，包括流固耦合，使用原有的ALE卡片。這里額外說明，S-ALE中網(wǎng)格運動由*ALE_STRUCTURED_MESH中的原點平動以及局部坐標系轉動控制，不再使用*ALE_REFERENCE_SYSTEM卡片。
S-ALE,引入兩個新概念：材料PART和網(wǎng)格PART，并且施加一個特殊的限制：ALE的多材料必須與材料PART一一對應。這種做法可以使得建模過程成為標準化的三步操作，清晰而簡單，避免舊有ALE方法中PART的雙重屬性帶來的概念混淆與困擾。具體作法請參閱http://ftp.lstc.com/anonymous/outgoing/hao/sale/
S-ALE: 不斷進步
自問世以來，S-ALE不斷加入新的功能。例如漸變網(wǎng)格密度；多網(wǎng)格支持；ALE輸入文件->S-ALE自動轉換；運行過程中刪除網(wǎng)格；多網(wǎng)格合并等等。我們也不斷添加新的算例(http://ftp.lstc.com/anonymous/outgoing/hao/sale/models)，來幫助用戶建模與參考。S-ALE將不斷進步，以其能得到中國用戶的認可。
*CONSTRAINED_BEAM_IN_SOLID：嵌入結構的約束
加筋混凝土是一種典型的嵌入結構，鋼筋嵌入在混凝土中來提供加強作用。進行有限元離散時，一般對鋼筋使用梁單元，對混凝土使用固體單元。然后一種作法是創(chuàng)建單元網(wǎng)格時，強迫固體單元與梁單元共享節(jié)點。這樣對建模有很高的要求，而且對于復雜一點的加筋情況就無法處理了。所以目前一般的作法是在獨立建模的鋼筋和混凝土之間施加約束。這一約束是施加在速度與加速度兩者之上的，它保持系統(tǒng)的動量守恒。
展開 S-ALE流固耦合算法在戰(zhàn)斗部自然破片模擬中的應用 ￥6
1.利用S-ALE關鍵字生成歐拉域，并按照幾何形狀方式對裝藥進行填充，設置起爆點；
ALE_STRUCTURED_MESH_POINTS
ALE_STRUCTURED_MESH
以上步驟結束后可以在Ls-prepost點擊左上角Keyword Entity/ALE/Structured_Mesh預覽生成的S-ALE網(wǎng)格，如下： 以上是模型建立工作，至此算咧已經(jīng)生成150x150x400=9143201,算上戰(zhàn)斗部殼體160000，一共1000萬網(wǎng)格，這個量級的網(wǎng)格數(shù)量對于傳統(tǒng)ALE來說，求解速度會很慢，特別是戰(zhàn)斗部自然破片需要模擬到破片速度穩(wěn)定后，計算時間一般為零點幾秒，時間會更久，即使用MPP版本搭配高性能工作站，也需要花費不少時間，有興趣的朋友們可以比較和S-ALE算法對比。
展開 S-ALE模擬水爆炸無返射邊界問題 ￥49.9
S-ALE與傳統(tǒng)的ale算法的不同在于前者的流域是通過關鍵字控制軟件自動生成，而后者通過手動建模。兩種方法都有各自的優(yōu)點，S-ALE在于更加簡明，計算時長縮短，但流域只能是六面體，而ALE在于繁瑣，但有一定靈活性。
同時由于網(wǎng)格屬性不同在邊界的設定商業(yè)大不相同，附件提供一種基于S-ALE算法的邊界的定義方法。
S-ALE建模過程
S-ALE建模步驟：
1 在典型的結構化ALE模擬中 ( S-ALE )，* ALE_STRUCTURED_MESH 用于生成 結構化ALE網(wǎng)格（S-ALE網(wǎng)格）。該網(wǎng)格包含仿真所需的結構化六面體實體網(wǎng)格單元及其節(jié)點，但是沒有材料等信息。僅僅是一個網(wǎng)格PART。
2 所以還需要* ALE_STRUCTURED_MULTI-MATERIAL_GROUP 或者 * ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP這個關鍵字來指定該網(wǎng)格part (ALE_STRUCTURED_MESH) 中包含的材料及其材料屬性信息（*MAT+*EOS+*HOURGLASS），可以是一種或者是多種材料。
3 有了網(wǎng)格part，還有材料信息，最后就需要將材料信息填充到網(wǎng)格中去。這時就需要用*ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING或者 *INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY （ALE常用）這個關鍵字把對應的材料填充到相應的網(wǎng)格中去。
展開 *SET_NODE_GENERAL
下與S-ALE選項相關的OPTION
<p><br></p><p>與傳統(tǒng)ALE不同，在結構化任意拉格朗日歐拉（S-ALE）模型中我們只能通過<strong>* SET _ ？<u>_</u> GENERAL</strong>來創(chuàng)建節(jié)點node/線段segment/單元element集。所以我們會發(fā)現(xiàn)更早之前的關鍵字壓根沒有* SET _ ？_ GENERAL這個。這是因為S-ALE網(wǎng)格是內(nèi)部生成的，很難顯式地列出節(jié)點node/線段segment/單元element的ID，因此在前處理中不可能明確列出節(jié)點/段/元素的ID。所以，我們通過* SET _ ？_ GENERAL關鍵字下的<code><strong>SALEFAC</strong></code>和<code><strong>SALECPT</strong></code>選項來創(chuàng)建這些集合。</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202411/attachment/517d57fa3e844cc8b4e6d5a227f53acc.png" style="text-align: center" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202411/attachment/517d57fa3e844cc8b4e6d5a227f53acc.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202411/attachment/517d57fa3e844cc8b4e6d5a227f53acc.png?
展開 ls-dyna s-ale(STRUCTURE ALE) 資料匯總（不斷更新中）
Manual pdf
SET_SOLID.pdf
SET_SEGMENT.pdf
SET_NODE.pdf
INITIAL_HYDROSTATIC_ALE.pdf
BOUNDARY_AMBIENT.pdf
ALE_STRUCTURED_MESH_dev.pdf
ALE_STRUCTURED_MESH_REFINE.pdf
ALE_STRUCTURED_MESH_MOTION (1).pdf
ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING.pdf
ALE_STRUCTURED_MESH_MOTION.pdf
ALE_AMBIENT_HYDROSTATIC.pdf
Tutorial
08-A_FSI-ALE_025.pdf
S-ALE_Solver_1.pdf
ammgorder.pdf
08-B_FSI-ALE_041.pdf
SALE_recent_07_2016_1.pdf
multiMesh.pdf
SALE01_08_2016.pdf
SALE02_15_2016.pdf
SALE_10232015.pptx
K文件
ex1. sloshing
tankslosh_12.tar.gz
sloshing_s-ale.pptx
ex.2 water landing
waterlanding.tar.gz
展開 LS-DYNA仿真中，基于S-ALE方法的碎片沖擊油罐殉爆過程仿真 ￥35
為揭示碎片沖擊下油罐群的殉爆機制，基于LS-DYNA中的S-ALE（Simplified Arbitrary Lagrangian-Eulerian）多物理場耦合方法，開展典型油罐在碎片沖擊作用下的殉爆過程數(shù)值仿真研究，對于研究油罐群在高速破片沖擊下發(fā)生殉爆等問題具有重要意義。
關鍵詞：S-ALE；點火增長模型；碎片沖擊；油罐殉爆
1.模型介紹：
仿真模型結合了破片侵徹、油氣混合、點火擴散與壓力波傳播等多重物理過程，并引入點火增長模型刻畫油氣混合物的非線性燃燒行為。構建了S-ALE方法物理仿真模型，采用狀態(tài)方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進行設置，破片尺寸為5x1x5cm，速度為1500m/s，材料為銅。油罐直徑為25cm，高度為25cm，上層為9cm氣體，下層為15cm油體（等效為炸藥計算），油罐材料為鋼。
圖1 模型示意圖
2.計算結果：
圖2 壓力變化過程
付費文件包含K文件。
展開 S-ALE方法模擬帶殼戰(zhàn)斗部的侵爆過程 ￥40
首先明確ALE方法的使用場景及關注點，流體力學的流固耦合關心的是流場的運動，固體力學的流固耦合關心的是結構響應，兩者之間有本質的差別。
S-ALE（Structured ALE，）算法，以ALE方法為基礎，不僅提高了流體域網(wǎng)格的生成效率，同時提高了k文件的求解效率。
2 工況介紹
帶殼戰(zhàn)斗部高速運動過程中侵徹薄裝甲板（二分之一模型），模型簡單示意如下圖所示。
模型文件在分享案例文件中給出。
3 主要關鍵字
包括S-ALE關鍵字的使用，及二分之一邊界條件的設置（其他對稱邊界條件的設置以此類推），同時還包含侵徹過程中侵蝕單元的接觸設置。
*ALE_STRUCTURED_MESH
*ALE_STRUCTURED_MESH_CONTROL_POINTS
*ALE_STRUCTURED_MULTI-MATERIAL_GROUP
*ALE_STRUCTURED_FSI
*ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING
*ALE_STRUCTURED_MESH_MOTION
*BOUNDARY_SALE_MESH_FACE
*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE
4 結果示意
求解器版本SMP S R13.1.0（如電腦算力足夠，推薦使用雙精度求解）。下為求解效果展示。
展開 workbench ls dyna 中S-ALE ￥50
本文主要介紹Workbench LS-DYNA 中的爆炸仿真，基于S-ALE網(wǎng)格。適用于2021R2版本，低版本不適用。
S-ALE模型簡單關鍵字：新建一個 1000mm*500mm*200mm 的一個矩形計算域。網(wǎng)格尺
寸大小為 0.01m。 起始點作為為（ 0,0,0）
*KEYWORD
*DEFINE_COORDINATE_SYSTEM
$# cid xo yo zo xl yl zl cidl
1 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0
0
$# xp yp zp
0.0 1.0 0.0
*ALE_STRUCTURED_MESH
$# mshid dpid nbid ebid
1 1 0 0
$# cpidx cpidy cpidz nid0 lcsid
1 2 3 0 1
*ALE_STRUCTURED_MESH_CO***OL_POINTS
$# cpid unused unused sfo unused offo
1 1.0 0.0
$# n x ratio
1 0.0 0.0
101 1000.0 0.0
*ALE_STRUCTURED_MESH_CO*** OL_POINTS
$# cpid unused unused sfo unused offo
2 1.0 0.0
$# n x ratio
1 0.0 0.0
51 500.0 0.0
*ALE_STRUCTURED_MESH_CO ***OL_POINTS
$# cpid unused unused sfo unused offo
3 1.0 0.0
$# n x ratio
1 0.0 0.0
21 200.0 0.0
*END
展開 S-ALE模擬波浪環(huán)境下流場的壓力梯度 ￥88
附件K文件為基于S-ALE模擬波浪環(huán)境中流場梯度的設置
上圖分別為頁面運動情況以及流場的壓力梯度云圖，S-ALE通過邊界的設定與流場壓力的組合模擬了在波浪環(huán)境下流暢的壓力梯度。基于此可以進行研究其他在波浪環(huán)境下與梯度相關的數(shù)值模擬。
LS-DYNA高級應用——近場爆炸作用鋼筋混凝土墻破壞模擬 S-ALE-FEM-SPH耦合模型 ￥100
(FEM-beam單元,單元長度1cm)</p><p>流體域：</p><p>整體采用S-ALE算法表征炸藥爆轟過程。</p><p>炸藥為?150×200mm的圓柱狀TNT炸藥，爆距100mm。采用MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN材料模型及JWL狀態(tài)方程。</p><p>空氣采用NULL材料模型，LINEAR_POLYNOMIAL狀態(tài)方程。</p><p>S-ALE網(wǎng)格尺寸1cm。</p><p>耦合算法：</p><p>采用罰耦合對流體域與固體域的流固耦合過程進行計算。</p><p><br></p><p>計算效果：</p><p>損傷演化過程</p><p>依次為 正面開坑區(qū)損傷，背面崩落區(qū)損傷，側面剖視損傷。
展開 運用S-ALE（SALE）算法求解帶隔板的破甲戰(zhàn)斗部侵徹靶板（三維建模軟件+Hypermesh+Lspp） ￥100
二 S-ALE算法與ALE算法相比的優(yōu)勢
（1）徹底解決流體滲漏，大幅提升物理保真度
（2） 計算效率顯著提升，耗時更短
（3）建模更清晰、易用，降低出錯率
三 計算模型
破甲戰(zhàn)斗部裝藥直徑為φ40mm，裝藥高度60mm，藥型罩錐角為60°，壁厚為1mm，炸高為30mm，靶板直徑φ40mm，靶板厚度為50mm，隔板直徑為φ30mm，使用*ALE_STRUCTURED_MESH關鍵字生成S-ALE網(wǎng)格，使用*ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING關鍵字進行填充。
四 計算結果
炸藥起爆之后，爆轟波經(jīng)過隔板之后產(chǎn)生繞射，形成喇叭形爆轟波，然后壓垮藥型罩形成射流對靶板進行侵徹。
五 附件
模型K文件，導入Hypermesh的STP文件以及一步一步進行講解的視頻文件見付費內(nèi)容，碼案例不易，感謝各位的支持，謝謝！
展開 LS-DYNA軟件使用S-ALE方法，如何查看流體區(qū)域的壓力曲線？
在后處理時，如果想要查看ale單元的壓力曲線，在selpart時，先不要取消掉S-ALEmesh，不要只留下fluid（ale）part，如下圖
這樣的話，你在history下選擇element時，雖然顯示的你可以選中單元，但是，你plot出來的都是0，不是真正的壓力曲線。
正確的做法是，將part S-ALE mesh顯示出來，然后再選擇你想查看的 單元 的 壓力曲線，就ok了
異形結構裝藥爆炸（S-ALE及幾何填充） ￥100
使用S-ALE方式進行爆炸計算，通過幾何填充炸藥形狀。進行流固耦合計算。
