無反射邊界的案例
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 你不知道的CAE小常識（二十七）
此外，使用TG中無反射邊界的NR命令，輸出為：
*BOUNDARY_NON_REFLECTING
1，0，0
所以，無反射邊界就是
*BOUNDARY_NON_REFLECTING
1，0，0
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
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 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 lsdyna-ALE方法實現移動射流破巖 ￥200
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</div><p>2.材料</p><p>水和空氣采用9#號材料，土體采用5#號材料，并搭配add erosion,失效準則用最大主應力失效</p><p>3.材料截面</p><p>均采用section_solid，土體單元算法用1，其他用11</p><p>4.狀態方程</p><p>水用EOS_gruneisen，空氣采用Eos_linear polynomal</p><p>5.定義水沿噴嘴邊界流動條件</p><p>Ale_esential boundary關鍵字，節點集合選擇噴嘴流域的外側單元</p><p>6.設定Ale多物質組</p><p>Ale_multi_material group,設定3個，入射源一個，噴嘴一個，水域一個</p><p>7.土體固定邊界條件和無反射邊界</p><p>Boundry_spc_set,對巖石底面進行固定，Boundry_nonreflecting施加土體側面無反射邊界</p><p>8.流固耦合關鍵字設定</p><p>Constrained_lagrange_in_solid</p><p>建立set_part集合，選擇入射源、噴嘴和水域3個體作為主面，從面選擇土體，最小體積分數用0.165防止泄露，并把ILEAK設為2</p><p>CTYPE選擇帶侵蝕效果的5</p><p>9.定義入射速度</p><p>Initial_velocity_genetation</p><p>體選擇入射源，入射速度0.04cm/us即400m/s</p><p>
展開 隧道不同掏槽爆破的動力響應分析
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. 通過*CONTROL_ALE來控制流固耦合時的相關設置，通過*CONTROL_TERNIMITION設定求解時間為0.03s
7.
展開 
DIANA中遠場邊界的振動波反射抑制
但是受限于計算能力，我們不可能建立無限寬廣的有限元模型，數值模型必然有其邊界。所以，分析人員就需要對邊界進行相應的處理，以便近似達到模擬無限空間的效果。
我們知道，土層中的振動波可以分為橫波（S波）和縱波（P波）兩大類。無論哪種類型的振動波，在傳遞至有限元模型的邊界處時，若不經處理便都會發生反射，如圖1所示。而在實際情況中，振動波會完全出射，并不會發生反射。所以，我們就需要在邊界處進行相應的設置來消彌振動波在邊界處反射帶來的影響。
圖1 振動波在邊界處的反射
處理該類邊界的方法，通常是在邊界處添加阻尼單元，吸收入射波，如圖2所示。
圖2 DIANA中遠場邊界吸收振動波機制
DIANA中處理的方式略有不同，本期公眾號的內容就是向大家介紹如何在DIANA中實現振動波在邊界處的吸收。出于這一目的，我們建立了一個簡單的測試模型，如圖3所示。建立單層土層模型，僅考慮振動波在豎向的傳遞。對土層模型側面及底部邊界施加固定約束，在頂部施加豎直向下的沖擊荷載。
圖3 遠場吸收邊界測試模型
在未對底部邊界進行處理時，土層內各點處在5秒內的豎向位移如圖4所示。由于振動波在底部邊界處發生反射，且未設置材料阻尼，故能量不發生耗散，振動波在豎向反復傳播。
圖4 未添加遠場邊界時測
試模型內各點位移變化情況
接下來，我們在土層底部添加一個遠場邊界條件。如前文所述，遠場邊界實際上是在邊界處添加阻尼（damper）。但是在添加阻尼時，我們又需要確認阻尼系數的大小，這樣才能正確地模擬出土層的動力響應情況。吸收阻尼系數的大小與土層本身的材料屬性是相關的，其計算方法如下。
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
Dyna blast建模和Ale耦合后的超壓為什么衰減的這么快
.=5 邊界用的是無反射邊界 之后取迎爆面單元和其相鄰的空氣域單元的pressure為什么差了這么多 不應該是幾乎一樣的嗎？
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
