ALE算法
關注創建者：最棒的簡約 創建時間：2019-10-13
ALE算法的視頻教程
聚能射流對屏蔽炸藥的沖擊起爆仿真（ALE算法）
一、計算模型 屏蔽炸藥采用點火與增長模型（IGNITION_AND_GROWTH__OF_REACTION_IN_HE） 炸藥、藥型罩、空氣域、屏蔽炸藥均采用ALE算法，靶板1和靶板2采用Lagrange算法 二、計算結果 射流沖擊起爆屏蔽炸藥后，上下屏蔽靶板在屏蔽炸藥爆轟作用下向上下飛散
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線性聚能射流形成及侵徹鋼板過程數值模擬
數值模型由炸藥、金屬罩、空氣和靶板4部分組成，其中炸藥、金屬罩和空氣3種材料采用Euler網格建模，單元使用多物質ALE算法，靶板采用Lagrange網格建模，靶板與空氣和金屬罩之間采用耦合算法。由于聚能裝藥是線性的，可將模型簡化為平面對稱問題。為了建模方便，算例采用單層網格建模，既可以充分利用LS-DYNA中的多物質ALE算法，又可以將顯著減小模型尺寸。
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ALE算法的實例教程
圖2 2D多物質ALE算法的沖擊起爆模型
付費文件包括：2個K文件，采用2D多物質ALE算法，1200m/s和1240m/s沖擊速度下的B炸藥沖擊起爆過程仿真K文件和答疑聯系方式。
計算結果動畫展示：
*SECTION_SOLID 為三維結構和流體單元定義單元Lagrangian/ALE/Euler算法，通過 ELFORM選項來實現?！局暗年P鍵字是*SECTION_SOLID_ALE，高版本直接合并到 *SECTION_SOLID中】
ALE 算法適合用于解決大變形問題，在 SECTION_SOLID 關鍵字中定義 ELFORM 為 5、6、7、11、12 均可啟動 ALE 算法，他們之間的不同之處在于：
ELFORM = 5：是單點積分當物質 ALE 算法，適用于具有規則幾何形狀的模型，且變形不能過大
ELFORM = 6 或 7：僅適用于單流體
ELFORM = 11：最為常用
ELFORM = 11 或 12：都可以用于流固耦合分析，但是ELFORM= 5、6、7都不能用于流固耦合分析
ELFORM = 5、6、7 和 12：基本棄之不用
展開 二 S-ALE算法與ALE算法相比的優勢
（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，爆轟波經過隔板之后產生繞射，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容，碼案例不易，感謝各位的支持，謝謝！
展開 LS-DYNA S-ALE算法介紹
1
S-ALE算法簡介
S-ALE作為LS-DYNA新增的ALE求解器，采用結構化正交網格求解ALE問題。S-ALE可生成多塊網格，每塊網格獨立求解。不同的網格可占據相同的空間區域。
S-ALE中定義了2種PART:
(1)網格PART：指S-ALE網格，由一系列單元和節點組成，沒有材料信息，僅是一個網格PART。由*ALE_STRUCTURED_MESH中的DPID定義，在所有ALE相關的關鍵字中，PID指的是網格PART ID。
(2)材料PART：材料PART沒有包含任何網格信息，S-ALE網格中流動的多物質材料與材料PART一一對應，可有多個卡片，每個卡片定義了一種多物質(*MAT+*EOS+*HOURGLASS)。其ID僅出現在*ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP關鍵字中，其他任何對該ID的引用都是錯誤的。
定義S-ALE時用戶需要指定三個方向的網格間距。
展開 通過ls-dyna流固耦合實現了無限水射流破巖過程，巖石采用111號材料，水流采用9號null材料加eos狀態方程材料并使用ale算法，可以聯系qq2939864873拿k文件
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<p>采用LSDYNA軟件，通過FEM-ALE耦合算法，構建剛體彈體入水侵徹土壤模擬，其中彈體為FEM，ALE為水和土壤</p><p>主要難點如下</p><p>（1）ALE泄露控制</p><p>（2）MAT_SOIL_AND_FORM本構參數含義</p><p>（3）耦合力及耦合界面力的查看</p><div contenteditable="false" width="100%">
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二 S-ALE算法與ALE算法相比的優勢
（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
案例二：反低空無人機抓捕網動力學仿真（柔性固體大變形 + 流體阻力交互）
1) 問題特點：抓捕網（柔性固體）在空中展開時產生大變形，同時與空氣（流體）產生持續的阻力交互，屬于柔性固體與流體的強非線性問題；
2) 理論解析：講解 ALE 算法（任意拉格朗日 - 歐拉）的網格重劃分邏輯，如何適配抓捕網的大變形，以及流體阻力的計算原理（空氣動力學中的 drag 模型）；
3) 實操演示：從抓捕網的參數化建模
算法的網格重劃分邏輯，讓你明白不同算法應對流體運動、變形的理論優勢；
協同仿真（MpCCI/CSE 接口）：講解接口協議的通信原理，以及聯合第三方流體求解器（如 Fluent、XFlow）的理論基礎，幫你理解跨軟件耦合的技術邏輯。
S-ALE（Structured ALE，）算法，以ALE方法為基礎，不僅提高了流體域網格的生成效率，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。
(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狀態方程。</p><p>空氣采用NULL材料模型，LINEAR_POLYNOMIAL狀態方程。</p><p>S-ALE網格尺寸1cm。
圖 1 1/4仿真模型
圖 2 數值仿真有限元模型
因炸藥爆炸產生的爆轟產物與空氣為流體，采用Lagrange算法會產生大變形導致計算過程出錯，因此炸藥與空氣域采用ALE算法，而威力評估板因為其物理性質采用Lagrange算法能夠更好地表現其力學性能。而空氣與爆轟產物作用威力評估板需要兩種不同的算法進行耦合，此時需要添加流固耦合。
看注釋1】，這個PID是需要新建一個part，或者多個part，這個part可以將材料和沙漏控制加進去，與前者相比，前者無法增加對ALE流體的沙漏控制
【注釋1】ALE算法中是的AMMG是自動分配的AMMG ID，按順序 1 2 3 4……（每個AMMG會根據其在輸入面板中出現的先后順序自動分配一個ID ( AMMG ID )。
圖2 2D多物質ALE算法的沖擊起爆模型
付費文件包括：2個K文件，采用2D多物質ALE算法，1200m/s和1240m/s沖擊速度下的B炸藥沖擊起爆過程仿真K文件和答疑聯系方式。
計算結果動畫展示：
對于上述的失效形式一，基于LSDYNA ALE算法開發了一種電池包涉水沖擊雙向流固耦合仿真方法，可用于評估電池包涉水沖擊場景中水的流動狀態及密封蓋應力狀態；對于上述的失效形式二，引入LSDYNA與STAR CCM+聯合仿真，開發了正向判定電池包密封結構滲水失效的方法。
