coupled eulerian lagrangian
關(guān)注創(chuàng)建者：2366021337 創(chuàng)建時(shí)間：2019-07-11
coupled eulerian lagrangian的視頻教程
免費(fèi)教程 | ABAQUS之CEL技術(shù)
轉(zhuǎn)自YouTube CEL(Coupled Eulerian Lagrangian)又稱流—固耦合算法可以用來(lái)模擬流體與固體的動(dòng)態(tài)耦合效應(yīng)，比如輪胎滑水問(wèn)題、波浪沖擊問(wèn)題、船舶行駛問(wèn)題
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液體晃動(dòng)過(guò)程分析-CEL-ABAQUS-3D
液體采用Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) 方法建立，用狀態(tài)方程（Us_Up）和液體黏度系數(shù)表示液體的材料屬性。通過(guò)本視頻的學(xué)習(xí)，大家可以掌握CEL法建立流固耦合的基本方法. CEL 適用于流固耦合模型以及大變形過(guò)程的模擬（比如切削過(guò)程仿真），缺點(diǎn)是在ABAQUS中僅支持三維的CEL模型的建立，這使得仿真時(shí)間變得很長(zhǎng)。
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coupled eulerian lagrangian的實(shí)例教程
內(nèi)容
本案例介紹一種基于 CEL（Coupled Eulerian–Lagrangian）方法 的單樁貫入模擬思路。CEL法通過(guò)在樁體采用Lagrangian網(wǎng)格、土體采用Eulerian描述的方式，能夠自然處理大變形問(wèn)題，避免了純Lagrangian網(wǎng)格嚴(yán)重畸變的困境。這種方法特別適合樁土相互作用、沖擊載荷和復(fù)雜邊界問(wèn)題的研究。
在模型構(gòu)建中，除考慮土體強(qiáng)度隨埋深的變化外，還引入了 應(yīng)變軟化 與 應(yīng)變率效應(yīng) 兩個(gè)關(guān)鍵因素。應(yīng)變軟化反映了土體在達(dá)到峰值強(qiáng)度后強(qiáng)度逐漸降低的特性，對(duì)預(yù)測(cè)貫入阻力和樁周土體擾動(dòng)范圍具有重要意義。而應(yīng)變率效應(yīng)則考慮了土體在高速加載下強(qiáng)度和剛度隨加載速率的增加而提高的規(guī)律。這兩者在樁貫入問(wèn)題中往往是同時(shí)存在的：軟化決定了樁入土后的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，速率效應(yīng)則主導(dǎo)了瞬時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)。
通過(guò)研究，可以得到以下幾點(diǎn)主要認(rèn)識(shí)：
軟化效應(yīng)：若忽略，可能會(huì)高估貫入阻力，導(dǎo)致溜樁等事故發(fā)生。
速率效應(yīng)：對(duì)貫入速度較大的情況，土體等效強(qiáng)度提升明顯，使樁貫入力顯著增大；但該效應(yīng)在慢速貫入下相對(duì)有限。
相比傳統(tǒng)有限元方法，CEL模擬不僅能捕捉樁端土體的流動(dòng)與回填現(xiàn)象，還能清晰展現(xiàn)樁周土體擾動(dòng)區(qū)的形成與演化。提供了一個(gè)更接近實(shí)際工況的分析工具。
應(yīng)用領(lǐng)域
樁體、軟土貫入儀器貫入過(guò)程等軟土大變形領(lǐng)域
展開 S-ALE（Structure -Arbitrary Lagrangian Eulerian）方法——LS-DYNA的方法
CEL（coupling Eulerian Lagrangian）方法是Abaqus軟件中的類似方法，被稱為 耦合-歐拉-拉格朗日
Coupled Eulerian–Lagrangian (CEL ) approach, 即耦合的歐拉拉格朗日法，在巖土領(lǐng)域的應(yīng)用已被學(xué)界廣泛認(rèn)可。它在解決Soil Structure Interaction （SSI）所引發(fā)的土的大變形問(wèn)題具有一定的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢员苊鈧鹘y(tǒng)有限元在大變形中極易導(dǎo)致的網(wǎng)格畸變。
該文所附的input為一個(gè)完整的CEL模擬實(shí)例，通過(guò)該Input可以詳細(xì)地了解CEL的模型創(chuàng)建過(guò)程和參數(shù)設(shè)置。此例為第一個(gè)例子，并不與巖土工程直接相關(guān)，而是適合新手了解CEL在ABAQUS中的模擬，掌握CEL的初步模擬方法。
首先簡(jiǎn)述下ALE算的發(fā)展：
ALE是Arbitrary Lagrangian-Eulerian的縮寫，稱為任意拉格朗日歐拉法。該概念最早由Nor和Hirt等人以Coupled Eulerian-Lagrangian描述的名稱提出的，并引入到有限元法中。最早是為了滿足核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)安全分析中的非線性數(shù)值模擬技術(shù)的需要。ALE有限元法最初的工作是解決非黏性可壓流體。Hughes等人研究了不可壓粘性液體流動(dòng)問(wèn)題和帶有自由液面液體流動(dòng)問(wèn)題，并首先建立了ALE描述的一般運(yùn)動(dòng)學(xué)理論Belytschko等人數(shù)值模擬了液體內(nèi)部液泡的膨脹過(guò)程，給出了一種既靈活方便又簡(jiǎn)單易行的網(wǎng)格更新方案；邊界上的單元結(jié)點(diǎn)采用拉格朗日描述，內(nèi)部的網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)速度可根據(jù)邊界上的結(jié)點(diǎn)速度線性插值得到。其后，Liu和Huerta等人發(fā)展了ALE有限元的一般理論框架，推導(dǎo)了相應(yīng)的有限元公式，研究了瞬時(shí)ALE有限元法的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)問(wèn)題并應(yīng)用于貯腔類三維液體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究。
這種方法兼具Lagrange方法和Euler方法二者的特長(zhǎng)，即首先在結(jié)構(gòu)邊界運(yùn)動(dòng)的處理上，它引進(jìn)了Lagrange方法的特點(diǎn)，因此能夠有效地跟蹤物質(zhì)結(jié)構(gòu)邊界的運(yùn)動(dòng)；其次，在內(nèi)部網(wǎng)格的劃分上，它吸收了Euler的長(zhǎng)處，使內(nèi)部網(wǎng)格單元獨(dú)立于物質(zhì)實(shí)體的存在，但它又不完全和Euler網(wǎng)格相同，網(wǎng)格可以根據(jù)定義的參數(shù)在求解過(guò)程中適當(dāng)調(diào)整位置，使得網(wǎng)格不致出現(xiàn)嚴(yán)重的畸變。這種方法在分析大變形問(wèn)題時(shí)非常有利。使用這種方法時(shí)網(wǎng)格與網(wǎng)格之間的物質(zhì)也是可以流動(dòng)的。 目前，ALE有限元法已被廣泛應(yīng)用于解決大范圍移動(dòng)邊界(或接觸面)問(wèn)題，特別是在液體大幅晃動(dòng)問(wèn)題、流固耦合、加工成型、接觸、大變形等領(lǐng)域獲得極大成功。
2 模型描述
模型簡(jiǎn)化：為了滿足硬件計(jì)算資源的要求，在不影響計(jì)算效果條件下對(duì)模型做了適當(dāng)簡(jiǎn)化。
展開 在此借助強(qiáng)大的工程模擬軟件—Abaqus，采用了CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）方法，對(duì)相關(guān)案例進(jìn)行了深入的數(shù)值模擬研究。
CEL方法描述
CEL 即耦合的歐拉-拉格朗日方法。這種方法結(jié)合了歐拉方法和拉格朗日方法的優(yōu)點(diǎn)，既可以處理大變形問(wèn)題，又可以精確模擬物質(zhì)的流動(dòng)和混合。在爆炸、沖擊等極端條件下，CEL 方法能夠有效地模擬物質(zhì)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和毀傷過(guò)程。
戰(zhàn)斗部動(dòng)爆是指戰(zhàn)斗部在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。這種爆炸產(chǎn)生的沖擊波具有瞬間、高壓、高速等特點(diǎn)，能夠?qū)χ車h(huán)境中的建筑物和人員造成嚴(yán)重的破壞和傷害。通過(guò) CEL 方法的數(shù)值模擬，可以清晰地看到建筑物在沖擊波作用下的變形、破裂和崩塌過(guò)程。
建立模型
建立典型建筑物目標(biāo)及彈藥幾何模型，樓房為全模型，高度約為14.6 m，示意如圖 1 所示。彈體簡(jiǎn)化為殼體和炸藥(紅色填充物)兩部分，如圖 2 所示。導(dǎo)彈末端速度設(shè)置為100m/s。為方便查看，隱去了空氣域模型。由于爆炸點(diǎn)距離地面較遠(yuǎn)，因此將地面看作剛體以簡(jiǎn)化計(jì)算流程，設(shè)定戰(zhàn)斗部與建筑物墻體碰撞后引爆。
圖1 建筑物幾何模型
圖2 彈體幾何模型
混凝土損傷塑性模型
炸藥采用JWL狀態(tài)方程描述，戰(zhàn)斗部殼體參數(shù)參考了常見戰(zhàn)斗部材料公開數(shù)據(jù)，混凝土采用常見的混凝土損傷塑性模型(CDP)，強(qiáng)度選擇C30標(biāo)準(zhǔn)。CDP模型是通過(guò)將各向同性下?lián)p傷彈性與拉伸和壓縮塑性相結(jié)合的方式來(lái)對(duì)混凝土的非彈性行為進(jìn)行描述的，同時(shí)考慮了由于拉、壓塑性應(yīng)變導(dǎo)致的彈性剛度的退化，可用于模擬混凝土在任意荷載作用下的受力及破壞情況。
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coupled eulerian lagrangian的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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亂七八糟8個(gè)月前
S-ALE（Structure -Arbitrary Lagrangian Eulerian）方法——LS-DYNA的方法
CEL（coupling Eulerian Lagrangian）方法是Abaqus軟件中的類似方法，被稱為 耦合-歐拉-拉格朗日
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本案例介紹一種基于 CEL（Coupled Eulerian–Lagrangian）方法 的單樁貫入模擬思路。CEL法通過(guò)在樁體采用Lagrangian網(wǎng)格、土體采用Eulerian描述的方式，能夠自然處理大變形問(wèn)題，避免了純Lagrangian網(wǎng)格嚴(yán)重畸變的困境。這種方法特別適合樁土相互作用、沖擊載荷和復(fù)雜邊界問(wèn)題的研究。
1.3 仿真路線
以上，在仿真動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，重點(diǎn)關(guān)注仿真難點(diǎn)，同時(shí)考慮甲方對(duì)于大型有限元軟件的要求，選擇基于Abaqus/Explicit求解器的耦合歐拉-拉格朗日（CEL，coupled Eulerian-Lagrangian）算法分析整流罩在氣動(dòng)力作用下的分離特性，從而實(shí)現(xiàn)地面分離過(guò)程仿真。
在此借助強(qiáng)大的工程模擬軟件—Abaqus，采用了CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）方法，對(duì)相關(guān)案例進(jìn)行了深入的數(shù)值模擬研究。
CEL方法描述
CEL 即耦合的歐拉-拉格朗日方法。這種方法結(jié)合了歐拉方法和拉格朗日方法的優(yōu)點(diǎn)，既可以處理大變形問(wèn)題，又可以精確模擬物質(zhì)的流動(dòng)和混合。在爆炸、沖擊等極端條件下，CEL 方法能夠有效地模擬物質(zhì)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和毀傷過(guò)程。
包括此類接觸的分析通常稱為耦合的歐拉-拉格朗日分析（ Coupled Eulerian-Lagrangian）。
揭諦：風(fēng)動(dòng)？幡動(dòng)？
Coupled Eulerian–Lagrangian (CEL ) approach, 即耦合的歐拉拉格朗日法，在巖土領(lǐng)域的應(yīng)用已被學(xué)界廣泛認(rèn)可。它在解決Soil Structure Interaction （SSI）所引發(fā)的土的大變形問(wèn)題具有一定的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢员苊鈧鹘y(tǒng)有限元在大變形中極易導(dǎo)致的網(wǎng)格畸變。
本案例模擬水箱中水輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)水運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，采用顯示動(dòng)力學(xué)CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）方法進(jìn)行流—固耦合分析。
有限元建模主要過(guò)程：
1. Part和Assembly模塊
建立以下三個(gè)Part，并對(duì)三個(gè)Part實(shí)例進(jìn)行裝配。
CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）能夠獲得內(nèi)部壓力梯度，也可以在氣囊上通過(guò)Vent建模（Exclude from CEL contact）實(shí)現(xiàn)氣體泄漏，計(jì)算精度比UPM高，但是對(duì)狹小通道的模擬比較困難，考慮流固耦合的分析過(guò)程也使其計(jì)算成本大大增加。
該概念最早由Nor和Hirt等人以Coupled Eulerian-Lagrangian描述的名稱提出的，并引入到有限元法中。最早是為了滿足核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)安全分析中的非線性數(shù)值模擬技術(shù)的需要。ALE有限元法最初的工作是解決非黏性可壓流體。
包括此類接觸的分析通常稱為耦合的歐拉-拉格朗日分析（ Coupled Eulerian-Lagrangian）。
揭諦：風(fēng)動(dòng)？幡動(dòng)？
