無反射邊界條件的案例
關于LS-DYNA無反射邊界條件的小討論
案例.zip
無論是教材還是各大論壇中對無反射邊界條件的使用情況存在爭議，為解決此問題，通過建立有限元模型探究不同邊界條件值情況下無反射邊界的使用效果。得出如下結論：
1）無反射邊界條件值100情況下能取得理想的效果；2）無反射邊界條件值取為101或10時，能取得一定效果，但效果不甚理想；3）無反射邊界條件值111與自由邊界條件下的使用效果無區別。
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無反射邊界條件和負體積問題
本人在做磨料射流切割巖石的仿真過程中，對巖石四周施加了無反射邊界條件。
數值模型計算過程中，總是提示巖石單元出現負體積，造成數值模型無法計算。
如果去除無反射邊界條件且正常計算。后處理中查看產生負體積的巖石單元并未出現大變形。
嘗試過提高巖石單元的硬化程度，修改時間步長，加密或放大網格尺寸，控制沙漏等操作均為解決上述問題。
請問各位經驗豐富的網友指點一下，不勝感激。
Ls-Dyna對鋼筋混凝土結構的抗爆模擬
第六步，設置無反射邊界條件
1. 設置*SET_SEGMENT關鍵字，注意添加*SET_SEGMENT關鍵字前，將Boundary.k文件置于當前，設置步驟如圖11。
2. 添加無反射邊界條件關鍵字*BOUNDARY_NON_REFLECTING。
3. 修改無反射邊界條件關鍵字*BOUNDARY_NON_REFLECTING，操作步驟如圖12。
第七步，設置起爆點
1. 添加起爆點關鍵字*INITIAL_DETONATION，注意添加*SET_SEGMENT關鍵字前，將BlastPoint.k文件置于當前。
2. 修起起爆點關鍵字*INITIAL_DETONATION，操作步驟如圖13。
第八步，施加構件約束，操作步驟如圖14。
第九步，導出k文件，操作步驟如圖15，提交到Ls-Dyna求解器進行計算。
計算結果：
計算文件請添加q群（cae技術聊）：551922835獲取
鋼筋混凝土網格處理見博主課程：基于HyperMesh工具的鋼筋混凝土網格處理方法
展開 使用LS-Dyna進行爆破仿真分析 附LS-DYNA使用指南中文版本下載
八、添加邊界條件
如插秧機案例所述，要模擬無限元的邊界，必將定義無反射邊界條件。
無反射邊界條件
，添加6個面為無反射邊界條件
九、定義接觸
在模型中，存在基于Lagrange算法的實體單元與基于ALE算法的實體單元的接觸，因此需要定義流固耦合關鍵字。注意正確選擇主從關系，ALE為主，Lagrange為從。
1、巖石的接觸
2、空氣與巖石的接觸（
同上 ）
3、空氣與建筑層的接觸（同上）
十、添加多物質運動
本模型中存在三種流體物質：空氣、，分別如下圖所示添加即可
十一、輸出關鍵字定義
十二、求解結果展示
巖石層的形變
空氣密度
建筑層位移 建筑層應力
下載地址：LS-DYNA使用指南中文版本
展開 
Dyna求解的工程爆破模擬—鋼筋混凝土結構抗爆
11.添加無反射邊界條件
（1）單擊BounCond按鈕；
（2）勾選無反射邊界條件標簽；
（3）單擊Update按鈕；
（4）單擊Pick按鈕；
（5）在介質網格的6個面上各選1個節點；
（6）通過byface把6個面上的節點全部選上；
（7）單擊proceed確定節點選擇；
（8）單擊Add按鈕，完成無反射邊界條件添加；
（9）單擊Back按鈕，返回插件主界面。
12.導出模型
（1）單擊MATPath按鈕；
（2）單擊Export按鈕，完成模型導出。
13.介質及炸藥匹配材料模型、狀態方程、及ALE屬性
（1）清空HyperMesh模型；
（2）導入MAIN.k文件；
（3）介質匹配材料模型；
（4）介質匹配ALE單元屬性；
（5）介質匹配狀態方程；
（6）炸藥匹配材料模型；
（7）炸藥匹配ALE單元屬性；
（8）炸藥匹配狀態方程；
（10）導出設置結束模型。
14.提交計算
我們應用TCE工具提供的調用Dyna求解器功能，提交計算文件。求解器功能如何生成到HyperMesh界面上，接下來的文章會進行介紹，我們這里只使用。TCE插件請進群：551922835獲取。
展開 LS-DYNA二維分析計算中無反射邊界（BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D）報錯的解決方案
最近在使用LS-DYNA進行二維軸對稱分析時候，遇到無反射邊界報錯的問題，一個簡單的算例如下，二維軸對稱分析空氣爆炸，在邊界處施加無反射邊界，通過關鍵字*BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D 添加。
圖 1 算例簡介
提交計算后報錯：
The node set of *BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D 1 has 2 non-consecutive nodes：2 49
圖 2 報錯提示
二、報錯分析
錯誤提示直指關鍵字的*BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D中Node_set中節點不連續，翻看了關鍵字手冊中的規定：在二維模型中定義透射邊界節點集(node set)時，需要沿邊界逆時針方向連續定義節點編號。
圖 3 關鍵字手冊中關于2D透射邊界node set 定義的要求
檢查關鍵字后發現，出錯的關鍵字文件中node set中的節點編號果然不是連續的，詭異的在中間部分斷開了，且把模型節點后半截按照逆時針排序放在關鍵字的前面，模型節點前半截按照順時針排序放在關鍵字的后面。
圖 4 報錯關鍵字的節點集定義
圖 5 模型底邊的節點號
三、解決方案
嘗試后發現問題是出在定義節點集的方式上，初始關鍵字中定義節點集，選擇節點是通過ByEdge的方式選取添加的，導致了節點排序的不規則，當調整后選用ByPath后，成功獲得了正確排序的節點編號，程序正確運行，Nice!
展開 Dyna求解的工程爆破模擬-隧道爆破開挖
12.添加無反射邊界條件
參見我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結構抗爆>“11.添加無反射邊界條件”。
13.導出模型
參見我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結構抗爆>“12.導出模型”。
14.空氣及炸藥匹配材料模型、狀態方程、及ALE屬性
參見我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結構抗爆>“13.介質及炸藥匹配材料模型、狀態方程、及ALE屬性”。
15.提交計算
參見我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結構抗爆>“14.提交計算”。
展開 彈丸侵徹碳化硅陶瓷/纖維復合材料靶板，對稱模型、復合材料鋪層、材料方向、粘結接觸、無反射邊界設置 ￥9.9
隧道不同掏槽爆破的動力響應分析
?參數與條件
下表分別為圍巖和炸藥材料參數，定義三種不同爆破方式：（1）直炮孔同時起爆。（2）直炮孔延時起爆，六個炮孔起爆時間分別為0ms，5ms，10ms，15ms，20ms，25ms。（3）斜炮孔延時起爆，該爆破方式掏槽為斜孔，六個炮孔起爆時間分別為0ms，5ms，10ms，15ms，20ms，25ms；斜炮孔眼口間距1.5m，眼底間距0.3m。圍巖四周采用無反射邊界條件。
仿真設計過程簡述
利用hypermesh導入幾何文件——定義相關部件材料屬性以及單元算法——對各個部件進行網格劃分——定義流體和固體之間的耦合作用——定義六個炸藥的起爆時間以及位置——定義控制控制輸出等——調試模型——提交計算——獲取每個爆破作用下人工防護道的振動數據文件——獲得振動最小的爆破方式
仿真設計過程詳解
1.在hypermpesh14.0中導入幾何模型
2. 對模型進行切分，模型中三種材料均采用Soild164單元劃分，其中圍巖采用Lagrange單元算法，空氣和炸藥采用ale單元算法。單元總數為1129660，圍巖單元數為953660，空氣單元數為175712個，炸藥單元數為288個，節點總數為1158187個，單元基本尺寸為0.2m，炸藥處的單元尺寸為0.005m。
3. 定義材料屬性和單元算法，其中圍巖采用Lagrange單元算法，空氣和炸藥采用ale單元算法
4. 通過*ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP定義多物質ale單元，使得ale單元之間能夠相互作用
5. lag和ale單元采用共節點的形式，使得兩者之間能夠相互作用
5. 對圍巖四周采用無反射邊界條件，用來避免反射波對結果的影響。
6.
展開 球形破片仿真K文件 ￥10
交錯排布球形破片仿真K文件，炸藥是8701炸藥參數，破片材料為鎢合金，邊界條件設置無反射邊界條件和壓力流出邊界條件。
藥柱高18.2cm，直徑9.1cm，長徑比2：1，破片尺寸0.7cm
球形破片仿真K文件 ￥10
平行排布球形破片仿真K文件，炸藥是8701炸藥參數，破片材料為鎢合金，邊界條件設置無反射邊界條件和壓力流出邊界條件。
藥柱高18.2cm，直徑9.1cm，長徑比2：1，破片尺寸0.7cm
空氣域高28.2，半徑25
基于ls-dyna的循環爆炸數值模擬——完全重啟動應用
采用1/4建模，對稱面采用對稱邊界條件，空氣其余表面采用無反射邊界條件，炸藥采用體積填充法實現。
第一次爆炸完成后結構狀態和第二次裝藥：
第二次爆炸完成后結構狀態和第三次裝藥：
第三次爆炸完結構狀態
基于ls-dyna的循環爆炸數值模擬——完全重啟動應用
采用1/4建模，對稱面采用對稱邊界條件，空氣其余表面采用無反射邊界條件，炸藥采用體積填充法實現。
第一次爆炸完成后結構狀態和第二次裝藥：
第二次爆炸完成后結構狀態和第三次裝藥：
第三次爆炸完結構狀態
煙囪拆除的簡單例子
煙囪底部施加全自由度約束，地面除頂部外施加無反射邊界條件。求解時間5s。煙囪和地面為自動面面接觸，煙囪自身為自動單面接觸。
一下為K文件和模擬效果
chimney_3_two_cut.rar
基于DYNA的球狀藥包在無限水域中爆炸動態響應模擬 ￥9.9
炸藥的爆炸過程是一個難以用肉眼捕捉的化學反應過程，此外水體的流動性比較強，為了更好地模擬球狀藥包在水域中爆炸后沖擊波的傳播過程，模型采用ALE（任意拉格朗日歐拉算法），為了使模擬達到無線水域的效果，在模型邊界處施加無反射邊界條件，有限元模型及計算結果如下
圖1 球狀藥包在無限水域中爆炸動態響應有限元模型
圖2 球狀藥包在無限水域中爆炸等效應力
圖3 球狀藥包在無限水域中爆炸應力波傳播過程
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學的朋友，下面附上該模擬的K文件，大家有疑問可以在私信我，歡迎交流！
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