網(wǎng)格變形大
關(guān)注創(chuàng)建者：Zoom 創(chuàng)建時(shí)間：2019-07-24
網(wǎng)格變形大的視頻教程
ABAQUS橡膠網(wǎng)格大變形分析mapsolution功能的用法（三維橡膠啞鈴試樣拉伸大變形問(wèn)題）
使用ABAQUS中的map solution功能，將大變形拆分成小變形，再通過(guò)手動(dòng)重新劃分網(wǎng)格，數(shù)值傳遞，以解決橡膠材料大變形造成的網(wǎng)格畸變不收斂問(wèn)題，本教程只需要一個(gè)插件即可，無(wú)需學(xué)習(xí)其它網(wǎng)格劃分軟件。 本課程的案例為：三維橡膠啞鈴試樣拉伸大變形有限元分析，將介紹模型的建立思想以及具體操作方法，map solution解決大變形問(wèn)題，數(shù)據(jù)的拼合，導(dǎo)出（應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D，力位移曲線等）。
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MeshWorks網(wǎng)格變形教程
與以前的變形技術(shù)相比，大大縮短了時(shí)間。 6.真正的新一代網(wǎng)格變形技術(shù)。
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網(wǎng)格變形大的實(shí)例教程
workbench中橡膠壓縮變形分析
橡膠壓縮是密封圈當(dāng)中經(jīng)常遇到的一種現(xiàn)象，但是仿真分析對(duì)于橡膠壓縮有很難收斂的現(xiàn)象，本實(shí)例通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單模擬（公眾號(hào): CAE_ANSYS）
方法說(shuō)明橡膠壓縮的過(guò)程和方法，通過(guò)本實(shí)例可以了解到以下知識(shí)
1.自適應(yīng)網(wǎng)格的應(yīng)用方法
2.橡膠材料參數(shù)的設(shè)置
3.非線性接觸的設(shè)置
5.模型建立方法
模型
建立分析模型，如圖所示，本實(shí)例以一個(gè)簡(jiǎn)單模型為例
2.初始網(wǎng)格隨意劃分
3設(shè)置自適應(yīng)網(wǎng)格，采用mesh方法，計(jì)算過(guò)程自動(dòng)加密網(wǎng)格，需要注意的是，必須打開(kāi)大變形，單元必須去除中間節(jié)點(diǎn)
4邊界條件采用，向下強(qiáng)制位移的方法
5提取結(jié)果（公眾號(hào): CAE_ANSYS）
可以看到網(wǎng)格發(fā)生了重新劃分，網(wǎng)格由三角形劃分成了4變形
另一個(gè)模型是模擬橡膠壓縮的過(guò)程，上下兩個(gè)剛性體擠壓中間的橡膠，結(jié)果顯示中間橡膠發(fā)生大變形
本實(shí)例需要注意的是，橡膠材料的設(shè)置，不需要設(shè)置彈性模量，還有就是接觸的設(shè)置，需要選擇相應(yīng)的線體為接觸面，最好將模型分割，最后獲取相應(yīng)的結(jié)果。
以下模型為兩個(gè)模型的計(jì)算原始文件，供大家免費(fèi)參考
（公眾號(hào): CAE_ANSYS）
供大家免費(fèi)參考，版本為ansys17.2
rubber.zip
展開(kāi) 通常在進(jìn)行初始網(wǎng)格劃分時(shí)．需特別注意大變形區(qū)的網(wǎng)格形態(tài)，開(kāi)始盡量采用粗網(wǎng)格劃分。以降低分析的復(fù)雜程度。然后根據(jù)問(wèn)題的類(lèi)型和分析結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)格重劃分，盡可能使網(wǎng)格發(fā)生大變形后仍具有良好的單元幾何形態(tài)。
圖4、不同網(wǎng)格尺寸對(duì)大變形仿真的影響（左1mm/中2mm/右3mm）
2：網(wǎng)格階次的選擇
在大變形的仿真計(jì)算中，建議優(yōu)先選用線性單元，一階單元較二階單元能更好地模擬橡膠的扭曲大變形，不易發(fā)生單元畸變。
圖5、不同網(wǎng)格屬性對(duì)大變形仿真的影響（左：二階單元 /右一階單元）
此外還應(yīng)設(shè)置盡可能小的時(shí)間步長(zhǎng)，以保證求解結(jié)果的精度和可靠性。并對(duì)結(jié)果作仔細(xì)檢查，以確定原始測(cè)試數(shù)據(jù)是否涵蓋了模型的變形模式和最大應(yīng)變。以上均為常規(guī)手段，對(duì)于一些較為復(fù)雜的模型仍不能做到較好的收斂。那么針對(duì)一些復(fù)雜模型，就用應(yīng)用一些非正常手段——網(wǎng)格重繪技術(shù)。
網(wǎng)格重繪技術(shù)不是ABAQUS軟件中的網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)，其利用Map Solution命令將計(jì)算結(jié)果映射到一個(gè)新的網(wǎng)格文件上，然后針對(duì)新的網(wǎng)格文件進(jìn)行二次計(jì)算，其計(jì)算流程可總結(jié)為下圖所示
圖6、Map Solution命令一般計(jì)算流程
由于在第二段加載時(shí)雖然使用了MAP語(yǔ)句將第一段加載的計(jì)算結(jié)果映射進(jìn)來(lái)，但是由于前后兩次的網(wǎng)格文件并不能做到完全一致，所以在分段計(jì)算的結(jié)果與整體一次性計(jì)算的結(jié)果略有偏差，這個(gè)在剛度曲線中就可以明顯的看出，前20mm的加載時(shí)，模型文件一致。所以剛度數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出一致性，但是由于在20mm后引入重繪網(wǎng)格后，剛度計(jì)算值較一次性完整加載偏大。但是由于在第二段計(jì)算時(shí)進(jìn)行了網(wǎng)格重繪，獲取了質(zhì)量較高的網(wǎng)格文件，所以其可壓縮至40.76mm(模型原高度為50mm)。
展開(kāi) 圓柱體坯料鍛造鐓粗-ALE網(wǎng)格自適應(yīng)大變形分析
Upsettingofacylindricalbillet:quasi-staticanalysiswithmesh-to-meshsolutionmapping(Abaqus/Standard)andadaptivemeshing(Abaqus/Explicit)
這是abaqus幫助文檔案例之一。內(nèi)容為自己親自動(dòng)手做的，含經(jīng)驗(yàn)分享。
本案例旨在模擬一個(gè)圓柱體坯料在剛性平板間的鐓粗過(guò)程，這是一個(gè)涉及大應(yīng)變、幾何非線性和接觸的高度非線性問(wèn)題。其核心挑戰(zhàn)在于：如何在極度網(wǎng)格畸變下繼續(xù)獲得穩(wěn)定、準(zhǔn)確的準(zhǔn)靜態(tài)解。
案例演示了兩種解決方案：
1、在 Abaqus/Standard 中使用網(wǎng)格到網(wǎng)格的解映射 (Mesh-to-Mesh Solution Mapping)：當(dāng)初始、網(wǎng)格嚴(yán)重畸變時(shí)，停止計(jì)算，基于當(dāng)前變形構(gòu)型生成新網(wǎng)格，并將所有場(chǎng)變量（應(yīng)力、應(yīng)變、狀態(tài)變量等）從舊網(wǎng)格“映射”到新網(wǎng)格，然后在新網(wǎng)格上繼續(xù)分析。
2、在 Abaqus/Explicit 中使用自適應(yīng)網(wǎng)格 (ALE Adaptive Meshing)：在分析過(guò)程中，周期性地平滑網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)（不改變單元連接關(guān)系），使其相對(duì)于材料移動(dòng)，從而在材料發(fā)生大變形時(shí)仍能保持網(wǎng)格質(zhì)量。
Abaqus/Standard 方案：網(wǎng)格到網(wǎng)格解映射步驟解析
這種方法本質(zhì)上是分階段的手動(dòng)重啟動(dòng)分析。
第一階段分析 (Initial Analysis)
建模: 創(chuàng)建圓柱坯料（可塑性材料）和兩個(gè)剛性平板的初始模型，定義接觸。
分析設(shè)置: 建立一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)（Static, General）分析步，施加位移載荷使平板擠壓坯料。
運(yùn)行與分析監(jiān)控: 提交計(jì)算。密切關(guān)注狀態(tài)文件（ .sta ）中的增量嘗試情況和消息文件（ .msg ）中的警告。
展開(kāi) 需要源文件的可以關(guān)注
參考文獻(xiàn)《Large-deformation crystal plasticity simulation of microstructure and microtexture evolution through adaptive remeshing》
在我們進(jìn)行大變形晶體塑性時(shí)，做到后期，最常見(jiàn)的“翻車(chē)點(diǎn)”不是本構(gòu)收斂性問(wèn)題，而是網(wǎng)格畸變：?jiǎn)卧粔罕?#x2F;拉長(zhǎng)后，數(shù)值誤差會(huì)明顯放大，輕則結(jié)果不準(zhǔn)，重則直接不收斂、崩潰（segfault/迭代發(fā)散），尤其在局部化或剪切帶發(fā)展階段更明顯。
我們常見(jiàn)的處理方案主要是：
ALE（任意拉格朗日-歐拉）
網(wǎng)格可以“跟著材料走一部分”，同時(shí)又能做平滑/重分布，緩解畸變，適合大變形且邊界變化不太極端的場(chǎng)景。
CEL（耦合歐拉-拉格朗日）
材料在歐拉網(wǎng)格里“流動(dòng)”，網(wǎng)格畸變問(wèn)題大幅減輕，適合極端變形、沖擊、擠壓、材料流動(dòng)這類(lèi)問(wèn)題，但材料界面追蹤、歷史變量攜帶更復(fù)雜。
重劃分 Remeshing + 狀態(tài)變量映射（最通用）
當(dāng)網(wǎng)格畸變到閾值，換一張“干凈網(wǎng)格”，把舊網(wǎng)格的歷史狀態(tài)（取向、硬化、位錯(cuò)密度等）映射到新網(wǎng)格繼續(xù)算——這是很多晶體塑性/微觀模擬里最常用的工程化路線。
在這個(gè)IJP文章里面：Sedighiani（IJ Plasticity 2021）的做法很直接：1，對(duì)新網(wǎng)格每個(gè)積分點(diǎn)，在舊網(wǎng)格里按歐氏距離找最近鄰點(diǎn)，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系；2，然后把需要繼承的變量從舊點(diǎn)“搬到”新點(diǎn)；同時(shí)對(duì)與形變/取向強(qiáng)耦合的量做一致性處理（比如通過(guò)處理 FFF、FpF_pFp、取向矩陣來(lái)保證重啟后不引入不合理的應(yīng)力突跳）。
展開(kāi) 
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網(wǎng)格變形大的最新內(nèi)容
Ansys Fluent獨(dú)有的局部網(wǎng)格重構(gòu)技術(shù)可用于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、變形較大問(wèn)題以及物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律事先不知道而完全由流動(dòng)所產(chǎn)生的力所決定的問(wèn)題。Ansys Fluent 所具有的嵌套網(wǎng)格功能也極大提升了瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)類(lèi)型問(wèn)題的分析效率。
在面對(duì)復(fù)雜流動(dòng)及傳熱傳質(zhì)分析問(wèn)題的過(guò)程中，Ansys Fluent 的非耦合隱式算法、耦合顯示算法及耦合隱式算法可以應(yīng)對(duì)各種求解需求。
圓柱體坯料鍛造鐓粗-ALE網(wǎng)格自適應(yīng)大變形分析
Upsettingofacylindricalbillet:quasi-staticanalysiswithmesh-to-meshsolutionmapping(Abaqus/Standard)andadaptivemeshing(Abaqus/Explicit)
這是abaqus幫助文檔案例之一。
考慮GND的大變形冷軋模擬4個(gè)月前
參考文獻(xiàn)：《Rolling deformation mechanism of dual-phase NiTiNb shape memory alloy thin strip based on crystal plasticity finite element method》
該文章聚焦雙相 NiTiNb 形狀記憶合金薄帶在 20% 軋制壓下量下的微觀變形機(jī)制，作者用晶體塑性有限元（CPFEM）
晶體塑性模擬中的大變形網(wǎng)格重劃分4個(gè)月前
參考文獻(xiàn)《Large-deformation crystal plasticity simulation of microstructure and microtexture evolution through adaptive remeshing》
在我們進(jìn)行大變形晶體塑性時(shí)，做到后期，最常見(jiàn)的“翻車(chē)點(diǎn)”不是本構(gòu)收斂性問(wèn)題，而是網(wǎng)格畸變：?jiǎn)卧粔罕?#x2F;拉長(zhǎng)后，數(shù)值誤差會(huì)明顯放大，輕則結(jié)果不準(zhǔn)，
基于APDL理想氣體的空氣鞋墊大變形仿真6個(gè)月前
流固相互作用是工程應(yīng)用中常見(jiàn)的問(wèn)題。一種情況是液體（或氣體）包含在固體中，在固體上施加各種載荷，例如輪胎、充氣鞋和流體容器。靜壓流體元件非常適合這種應(yīng)用。介紹了一種模擬氣囊式氣鞋的方法。鞋內(nèi)的空氣遵循理想氣體定律。這些靜壓流體元件是通過(guò)Ansys機(jī)械中的命令行定義的。
本文比較了驅(qū)動(dòng)軸在扭轉(zhuǎn)下的兩種模擬，并強(qiáng)調(diào)了將大撓度納入模擬以考慮實(shí)際行為的重要性。
本文比較了兩種驅(qū)動(dòng)軸在扭轉(zhuǎn)作用下的模擬，一種是大撓度開(kāi)啟，另一種是無(wú)大撓度開(kāi)啟。仿真強(qiáng)調(diào)了大撓度的思想和重要性。
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基于大變形的魚(yú)竿彎曲變形仿真對(duì)比6個(gè)月前
該模型展示了釣魚(yú)竿的彎曲情況。對(duì)于大撓度的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，更新其剛度非常重要，否則結(jié)果可能不準(zhǔn)確。這一效應(yīng)通過(guò)本次模擬得以捕捉
觀察魚(yú)竿的彎曲情況，并將更新結(jié)構(gòu)剛度前后的結(jié)果進(jìn)行比較
這個(gè)例子說(shuō)明了釣魚(yú)竿的彎曲情況，重要的是要考慮到結(jié)構(gòu)的大撓度
釣竿是典型的大撓度示例。回顧一下這個(gè)釣竿的模擬，并嘗試解釋為什么避免使用大撓度會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響
每個(gè)案例均實(shí)現(xiàn) “問(wèn)題拆解 - 技術(shù)方案 - 全流程實(shí)操 - 結(jié)果驗(yàn)證” 的深度教學(xué)：
案例一：高速?gòu)楏w入水仿真（流體極端大變形 + 固體沖擊交互）
1) 問(wèn)題特點(diǎn)：彈體高速?zèng)_入水中，水流產(chǎn)生破碎、飛濺等極端大變形，同時(shí)彈體與水體產(chǎn)生瞬時(shí)強(qiáng)沖擊，屬于典型的流體 - 固體強(qiáng)非線性交互；
2) 理論解析：講解 SPH 算法（光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)）的粒子離散原理，為何該算法適合處理流體破碎這類(lèi)無(wú)網(wǎng)格畸變的大變形問(wèn)題
某移動(dòng)罩下軌道梁（H型鋼），在移動(dòng)罩運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生較大變形，通過(guò)有限元分析，使用動(dòng)載荷分析
動(dòng)態(tài)載荷可依其作用方式的不同，分為以下三類(lèi)：
1．構(gòu)件作加速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)構(gòu)件的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)將受到與其加速度有關(guān)的慣性力作用，故此類(lèi)問(wèn)題習(xí)慣上又稱為慣性力問(wèn)題。
2．載荷以一定的速度施加于構(gòu)件上，或者構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)突然受阻，這類(lèi)問(wèn)題稱為沖擊問(wèn)題。
3．構(gòu)件受到的載荷或由載荷引起的應(yīng)力的大小或方向
<h3><strong>在被動(dòng)安全氣囊仿真領(lǐng)域，氣囊有很多的折疊方法和折疊工具，下面給大家做些簡(jiǎn)單的介紹:</strong></h3><p><br></p><p><strong>折疊方法介紹:</strong></p><p><br></p><ul><li><strong style="color: var(--md-box-samantha-deep-text-color) ;">Z 形折疊</strong
