ls dyna sph的案例
了解SPH的源流、特點(diǎn)、應(yīng)用及在LS-DYNA中模擬的注意事項
2）SPH控制的關(guān)鍵字：除常規(guī)關(guān)鍵字外，至少需要以下關(guān)鍵字SPH方可運(yùn)行，*Control_SPH，*Element_SPH，*Section_SPH3）光滑長度h的選用：*Section_SPH卡片Card1，item2，CSLH，合適的取值1.0~1.2，數(shù)值越大，支持域內(nèi)粒子越多，計算量越大。PS：此處并非真正的光滑長度h，而是一個系數(shù)，LS-DYNA已默認(rèn)為3*L，因此若CSLH取1.0，則h=CSLH*3*L，其中L為最大單元特征長度。
4）SPH粒子質(zhì)量多大合適：mass value的取值不當(dāng)，會造成應(yīng)力波無法正常傳播，這個質(zhì)量可以根據(jù)具體問題進(jìn)行調(diào)整，但是在Mass=total mass/total number附近為宜。
5）SPH是否支持SPC邊界？Yes
6）SPH專用邊界關(guān)鍵字：*Boundary_SPH_Flow, *Boundary_SPH_Symmetry_Plane.前者用于施加流體邊界，后者用于虛粒子配置。
7) LS-DYNA/SPH模型的建立方法：把有限元模型用LS-DYNA生成K文件，用文本編輯器編輯K文件，刪除*ELEMENT_SOID、*SECTION_SOLID等Lagrange單元信息，添加SPH質(zhì)點(diǎn)及其相關(guān)屬性*ELEMENT_SPH、*SECTION_SPH和*CONTROL_SPH等關(guān)鍵字，保存修改后的單元類型、材料類型及參數(shù)、接觸方式、節(jié)點(diǎn)編號等設(shè)置，重新生成K文件。單元網(wǎng)格劃分一定要均勻，單元質(zhì)量=總質(zhì)量/粒子總數(shù)。由于是無網(wǎng)格方法，SPH算法要求粒子的初始質(zhì)量和坐標(biāo)滿足一定的條件：所有的SPH粒子應(yīng)具有相同的質(zhì)量，即同種材料的粒子（具有相同的初始密度）具有相同的體積。
展開 【公益帖】LS-DYNA SPH方法使用注意事項(穿透和常規(guī)問題)
Yes 如果是對稱面，不建議使用，建議用SPH專有的對稱邊界條件
6）SPH專用邊界關(guān)鍵字：*Boundary_SPH_Flow, *Boundary_SPH_Symmetry_Plane.前者用于施加流體邊界，后者用于虛粒子配置。
7) LS-DYNA/SPH模型的建立方法：把有限元模型用LS-DYNA生成K文件，用文本編輯器編輯K文件，刪除*ELEMENT_SOID、*SECTION_SOLID等Lagrange單元信息，添加SPH質(zhì)點(diǎn)及其相關(guān)屬性*ELEMENT_SPH、*SECTION_SPH和*CONTROL_SPH等關(guān)鍵字，保存修改后的單元類型、材料類型及參數(shù)、接觸方式、節(jié)點(diǎn)編號等設(shè)置，重新生成K文件。單元網(wǎng)格劃分一定要均勻，單元質(zhì)量=總質(zhì)量/粒子總數(shù)。由于是無網(wǎng)格方法，SPH算法要求粒子的初始質(zhì)量和坐標(biāo)滿足一定的條件：所有的SPH粒子應(yīng)具有相同的質(zhì)量，即同種材料的粒子（具有相同的初始密度）具有相同的體積。
8）如何進(jìn)行SPH-FEM聯(lián)合仿真：SPH方法中node與element其實(shí)是一一對應(yīng)的關(guān)系，聯(lián)合仿真一般用接觸來實(shí)現(xiàn)，SPH接觸一般采用node形式，F(xiàn)EM接觸可進(jìn)行選擇node或者element。 基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐一書中有彈體侵徹靶板的FE/SPH耦合計算實(shí)例
ANSYS+11_0_LS-DYNA基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐.pdf
9）虛粒子多少層合適：個人建議不低于3層
展開 利用ANSYS/LS-DYNA的SPH-FEM耦合拉伸模擬
光滑粒子動力學(xué)（smoothed particle hydrodynamics，SPH）的基本思想是將連續(xù)體離散為相互作用的粒子，每個粒子具有密度、質(zhì)量以及相關(guān)物理屬性，粒子間運(yùn)動遵循牛頓第二定律；其本質(zhì)是一種拉格朗日方法，運(yùn)用插值理論將宏觀變量（如壓力、密度以及溫度等）一系列無序點(diǎn)的值通過微分形式轉(zhuǎn)換成積分運(yùn)算。SPH法采用粒子劃分，不依賴于網(wǎng)格，具有很好的自適應(yīng)性，可以避免網(wǎng)格畸變，適合切削引起的大變形問題。然而SPH法對每個粒子進(jìn)行計算時，需要搜索影響區(qū)域內(nèi)近鄰的粒子信息、粒子物理量計算和搜索信息都比較費(fèi)時，因此計算效率比普通的有限元法低，對于三維模型占用計算機(jī)資源較大。
針對SPH與FEM的各自特點(diǎn)，為提高計算效率并消除網(wǎng)格畸變，采用SPH與FEM耦合的方法解決切削數(shù)值模擬問題。在變形大的區(qū)域采用SPH，避免FEM的網(wǎng)格畸變過大造成計算困難。在變形小的區(qū)域采用FEM，以提高計算效率。SPH與FEM耦合算法分為固定耦合算法和自適應(yīng)耦合算法。固定耦合算法在計算之前就已確定SPH區(qū)域和FEM區(qū)域。自適應(yīng)耦合算法則在計算之前都是FEM網(wǎng)格，在計算過程中自動地將大變形的有限元網(wǎng)格單元轉(zhuǎn)換為光滑粒子，并按SPH法計算物理量。
基于以上考量，本文運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行了SPH-FEM耦合算法的拉伸試驗?zāi)M。
2、模型設(shè)置
分析模型如下圖所示，拉伸件兩端采用殼單元，中間段采用SPH粒子法劃分。粒子與殼單元接觸段采用tie功能進(jìn)行綁定，以實(shí)現(xiàn)FEM與SPH之間的耦合計算。
展開 LS-Dyna通過SPH與六面體碰撞對比 ￥10
SPH無網(wǎng)格算法，在連續(xù)體的破碎與分離分析中得到了應(yīng)用。在解決極度變形和破壞類型的問題上， SPH 有著其他方法無法比擬的優(yōu)勢，可以說無網(wǎng)格算法正在成為數(shù)值分析領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，具有很好的發(fā)展前景。
上圖模型中，同時包含了六面體網(wǎng)格單元與SPH 節(jié)點(diǎn)，左右兩模型具有相同的材料、外形與初速度。
對比上圖可以看出，LS-DYNA3D 中SPH 算法的計算結(jié)果與傳統(tǒng)Lagrange 網(wǎng)格的計算結(jié)果一致性較好。
附件是SPH計算源文件（k文件），僅供學(xué)習(xí)，記得點(diǎn)贊關(guān)注呀！
LS-DYNA SPH-DEM彈體侵徹砂土 ￥251
<p>采用LS-DYNA軟件，通過SPH-DEM耦合算法構(gòu)建彈體侵徹砂土模擬，其中SPH為彈體，DEM為砂土，</p><p>主要難點(diǎn)如下：</p><p>（1）SPH炸散問題</p><p>（2）DEM顆粒間穿透</p><p>（3）SPH-DEM耦合理論</p><div contenteditable="false" width="100%"><jsk id="C_Playf0bb79713c1171f1805c4531959c0102" videoid="f0bb79713c1171f1805c4531959c0102" duration="0秒"><img src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"></jsk></div><p><br></p>
展開 油液流動及冷卻分析——了解LS-DYNA中的顯式SPH求解功能
SPH常見的問題有，難以找到自由表面的位置，它只是一系列點(diǎn)或球面，重建表面的后處理計算代價非常高。通常在后處理過程中，可視化方式只是一些球的集合。對于真正的大型域，如果流體規(guī)模很大，并且存在復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，那么在后處理過程中就很難真正看清實(shí)際的情況。后處理工具EnSight無需費(fèi)力執(zhí)行立方體算法和重建自由表面，采用某種渲染算法，本身能夠即時渲染表面實(shí)現(xiàn)可視化。
小結(jié)
未來開發(fā)團(tuán)隊會持續(xù)改進(jìn)ISPH工作流程。總體而言，目前需要使用腳本工具以及需要用戶自己定義一些關(guān)鍵字。未來該工作流程將集成到LS-PrePost中，方便用戶快速創(chuàng)建ISPH模型和后臺自動設(shè)置相關(guān)關(guān)鍵字。
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2023年LS-DYNA活動將逐漸開啟，期望能為您帶來更豐富的LS-DYNA相關(guān)活動及更多優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，更多LS-DYNA最新資訊，可前往微信公眾號：LSDYNA
文章來源：2022 第五屆LS-DYNA技術(shù)論壇，作者：Edouard Yreux, ANSYS, Inc. Lead R&D Engineer
視頻鏈接：
基于ISPH方法的油液流動和冷卻分析
技術(shù)校對：王強(qiáng)， Ansys高級應(yīng)用工程師；整理編輯：俞琴
展開 你不知道的CAE小常識（二十八）
7) LS-DYNA/SPH模型的建立方法：把有限元模型用LS-DYNA生成K文件，用文本編輯器編輯K文件，刪除*ELEMENT_SOID、*SECTION_SOLID等Lagrange單元信息，添加SPH質(zhì)點(diǎn)及其相關(guān)屬性*ELEMENT_SPH、*SECTION_SPH和*CONTROL_SPH等關(guān)鍵字，保存修改后的單元類型、材料類型及參數(shù)、接觸方式、節(jié)點(diǎn)編號等設(shè)置，重新生成K文件。單元網(wǎng)格劃分一定要均勻，單元質(zhì)量=總質(zhì)量/粒子總數(shù)。由于是無網(wǎng)格方法，SPH算法要求粒子的初始質(zhì)量和坐標(biāo)滿足一定的條件：所有的SPH粒子應(yīng)具有相同的質(zhì)量，即同種材料的粒子（具有相同的初始密度）具有相同的體積。【詳見#12樓，感謝zhuliuxian】
8）如何進(jìn)行SPH-FEM聯(lián)合仿真：SPH方法中node與element其實(shí)是一一對應(yīng)的關(guān)系，聯(lián)合仿真一般用接觸來實(shí)現(xiàn)，SPH接觸一般采用node形式，F(xiàn)EM接觸可進(jìn)行選擇node或者element。基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐一書中有彈體侵徹靶板的FE/SPH耦合計算實(shí)例。
9）虛粒子多少層合適：個人建議不低于3層。
展開 LS-DYNA SPH-FEM彈體侵徹土壤 ￥251
<p>基于LS-DYNA軟件，采用SPH-FEM耦合算法構(gòu)建剛體彈體侵徹土壤數(shù)值模型，其中土壤采用SPH粒子建模，彈體采用FEM網(wǎng)格建模。本模型難點(diǎn)如下：</p><p>（1）固結(jié)接觸應(yīng)力波傳遞連續(xù)性問題</p><p>（2）彈體與SPH土壤接觸穿透問題，</p><p>（3）MAT_SOIL_AND_FOAM（005）本構(gòu)模型參數(shù)含義</p><p><br></p><p>結(jié)果展示</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202604/attachment/36e2d930a2bf448997a3c933ffeb0383.png" style="display: inline-block;">
<img src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/36e2d930a2bf448997a3c933ffeb0383.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/36e2d930a2bf448997a3c933ffeb0383.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/36e2d930a2bf448997a3c933ffeb0383.png?
展開 基于LS-DYNA的FEM-SPH耦合算法模擬高位突水對露天臺階的影響（附K文件） ￥38.79
傳統(tǒng)的有限元方法在求解流固耦合問題時存在許多困難，而FEM-SPH(有限元-光滑粒子法)在求解流固耦合問題時可以完美解決這個問題，F(xiàn)EM-SPH耦合算法可以作為一種新的思路求解流固耦合問題。本案例中采用FE-SPH耦合算法有效地模擬了高突水問題對露天臺階的影響，露天臺階采用FEM有限元模型，高位水庫采用SPH粒子，可以實(shí)現(xiàn)流體與固體系統(tǒng)的動態(tài)耦合分析。模擬結(jié)果較好地反映了突水對臺階的沖擊造成的動力破壞過程和動力響應(yīng)。模擬過程及結(jié)果如下：
圖1 高位突水對露天臺階動態(tài)響應(yīng)
圖2 高位突水對露天臺階模擬過程
“基于LS-DYNA的FEM-SPH耦合算法模擬高位突水對露天臺階的影響”這個案例是關(guān)于FEM-SPH耦合算法比較經(jīng)典的一個算例，案例后附有K文件供各位參考學(xué)習(xí)，歡迎一起交流學(xué)習(xí)！
展開 LS-DYNA聚丙烯球體入水驗證（SPH-DEM） ￥300
<p>基于LS-DYNA軟件，水采用SPH，球體為DEM</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202605/attachment/093d5caba46c42189924455557ad7482.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202605/attachment/093d5caba46c42189924455557ad7482.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202605/attachment/093d5caba46c42189924455557ad7482.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202605/attachment/093d5caba46c42189924455557ad7482.png?
展開 ANSYS2020-SPH 方法 ￥20
ANSYS 2020 R2版本增加了SPH方法，可應(yīng)用于Explicit Dynamics 和LSDYNA模塊 。下面簡單介紹下：
1、首先通過拖動Explicit Dynamics模塊進(jìn)入工作臺。2、進(jìn)入engineering data中選擇材料AL7075-T6和AL2024T35材料。3、在DM中建立直徑為10mm的球，200mm的靶板4、在reference frame中選擇particle，然后劃分網(wǎng)格。5、基于小球初始速度，其中y方形速度為4000m/s，z方向速度為6000m/s。可以通過改變結(jié)構(gòu)的尺寸和材料可以進(jìn)行不同的仿真可以進(jìn)行SPH-FEM-BEM耦合可以通過LS-DYNA進(jìn)行SPH的仿真
展開 
EFG and SPH in ls-dyna
Meshless-Methods-in-LS-DYNA-An-Overview-of-EFG-and-SPH.pdf
03_fracture.pdf
2014-10-09_Graf_et_al_Adhesive_Modeling-v2-download.pdf
ANSYS/LS-dyna基于SPH-FEM臺階拋擲爆破 ￥50
LS-DYNA中，通過FEM-SPH方法可較好地模擬爆破飛石的效果，該方法可用于研究碎塊的分布趨勢，飛濺速度、位移等運(yùn)動軌跡，對于損傷的塊度、粒度分析則存在缺陷。
與自適應(yīng)方法不同，炸藥與部分巖石區(qū)域為單獨(dú)的粒子算法，周圍巖石為拉格朗日單元算法，能節(jié)省大量的計算時間。粒子與粒子之間的作用不需要額外定義接觸，但是對于粒子的密度及粒子的個數(shù)需要合理控制，較多粒子數(shù)量可得到更好的爆破效果，同時會大幅提高計算時間，較少粒子則會導(dǎo)致單個粒子質(zhì)量過大產(chǎn)生荷載集中現(xiàn)象。在調(diào)試過程中也發(fā)現(xiàn)，炸藥sph與巖石sph的數(shù)量需合理控制，否則將不會進(jìn)行計算。
本文為臺階拋擲爆破案例，起爆后不同時間巖石運(yùn)動形態(tài)如下：
可以看出，隨著時間的推移，臺階中部巖石移動速度逐漸高出上下兩端，致使巖體整體運(yùn)動狀態(tài)呈現(xiàn)出一個中間鼓起、兩端略低的形態(tài)；
隨著深度的增加，各個測點(diǎn)的速度有所降低，同一高度處，各個測點(diǎn)的運(yùn)動速度差別不大。
坡面巖石明顯移動時間大約在20ms，50ms時達(dá)到最大拋擲速度，最大初速度在之間23~30ms之間。
以下為案例k文件，可供大家參考
展開 課程清單初稿總覽
課程計劃清單（初稿）
●乘用車前防撞梁前碰CAE仿真
●乘用車發(fā)動機(jī)罩模態(tài)CAE仿真
●汽車前/后端保護(hù)裝置CAE仿真
●白車身彎/扭剛度CAE仿真
●汽車后排座椅行李箱沖擊CAE仿真
●行人保護(hù)CAE仿真（成人/兒童頭、柔性小腿/大腿、APLI新腿）
●乘用車正面100%重疊剛性壁障CAE仿真（正碰）
●乘用車正面40%重疊可變形壁障CAE碰撞仿真（ODB）
●乘用車側(cè)面碰撞（AE_MDB）
●乘用車正面50%重疊可變形壁障CAE碰撞仿真（MPDB）
●乘用車車頂抗壓CAE仿真
●乘用車約束系統(tǒng)CAE仿真
●汽車座椅安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度CAE仿真
●汽車頭枕強(qiáng)度CAE仿真
●汽車ISOFIX強(qiáng)度CAE仿真
●汽車座椅靠背前度CAE仿真
●乘用車轉(zhuǎn)向管柱壓潰CAE仿真
●LS-DYNA，SPH方法CAE應(yīng)用和實(shí)例解析
●LS-DYNA聚能射流聯(lián)合裂紋擴(kuò)展CAE仿真
●LS-DYNA流固耦合法CAE仿真（水上迫降、水下爆破、降落傘展開）
●LS-DYNA人體生物力學(xué)CAE仿真（骨骼、皮膚、軟組織、血管、心臟瓣膜）
想學(xué)習(xí)更多的知識，請聯(lián)系我們！
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號碼：“hello_cae”
展開 LS-DYNA | 混凝土內(nèi)部爆炸的SPH_FEM耦合算法 ￥135
<ol><li class="ql-align-center"><strong>內(nèi)容簡介</strong></li></ol><p>該案例以藥柱在混凝土內(nèi)部爆炸為例，講解如何采用SPH_FEM耦合算法實(shí)現(xiàn)藥柱爆炸對混凝土損傷的數(shù)值模擬。該案例主要內(nèi)容如下：</p><p>（1）如何建立SPH_FEM爆炸模型，</p><p>（2）SPH相關(guān)控制關(guān)鍵字如何設(shè)置，</p><p>（3）如何實(shí)現(xiàn)SPH和FEM之間的耦合，</p><p>（4）如何控制不同藥柱的起爆時間，</p><p>（5）如何查看混凝土的損傷參數(shù)。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<hr>
</div><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202403/attachment/35a68e74f4ec47e7a9a90046a3c0d3cd.gif" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202403/attachment/35a68e74f4ec47e7a9a90046a3c0d3cd.gif" style="" width="356" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202403/attachment/35a68e74f4ec47e7a9a90046a3c0d3cd.gif?
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