FEM-SPH
關(guān)注創(chuàng)建者：Baixiaxia 創(chuàng)建時(shí)間：2020-06-12
FEM-SPH的視頻教程
LS-DYNA的SPH-FEM耦合算法在爆炸與沖擊領(lǐng)域的應(yīng)用
LS-DYNA軟件 基于SPH-FEM耦合算法模擬彈丸侵徹靶板（免費(fèi)）【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2021-12-30 19:30 為解決爆炸與沖擊荷載下有限元的大變形問(wèn)題，FEM-SPH耦合法被廣泛應(yīng)用于數(shù)值模擬中。本課程全面介紹FEM-SPH耦合算法的建模細(xì)節(jié)及工程應(yīng)用。 主要內(nèi)容為： 1. 復(fù)雜模型的SPH粒子生成方法 2. SPH-FEM耦合關(guān)鍵字設(shè)置 3.
免費(fèi) 1小時(shí)18分鐘 3687播放
查看
LS-DYNA自適應(yīng)SPH-FEM方法模擬侵徹粒子飛散及材料失效和損傷
采用自適應(yīng)SPH-FEM方法模擬材料失效和SPH粒子飛散，該自適應(yīng)方法在1區(qū)SCI期刊文章《The modelling of rock breakage process by TBM rolling cutters using 3D FEM-SPH coupled method》被應(yīng)用，該方法可以不必考慮FEM-SPH耦合接觸的問(wèn)題，應(yīng)力和損傷傳遞更加連續(xù)，并且可以定義FEM的材料失效。
￥70 30分鐘 2542播放
查看
Hypermesh聯(lián)合LS-DYNA的FEM-SPH耦合算法模擬高位突水對(duì)露天臺(tái)階的影響
傳統(tǒng)的有限元方法在求解流固耦合問(wèn)題時(shí)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(wèn)題時(shí)可以完美解決這個(gè)問(wèn)題，FEM-SPH耦合算法可以作為一種新的思路求解流固耦合問(wèn)題。
￥599 57分鐘 131播放
查看
FEM-SPH的實(shí)例教程
光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(SPH)作為一種無(wú)網(wǎng)格、拉格朗日粒子法，能克服基于網(wǎng)格的方法的缺陷。SPH在處理大變形方面較有限元法(<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/cae" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(51, 51, 51);">FEM</a>)等拉格朗日網(wǎng)格方法有優(yōu)勢(shì)，計(jì)算精度和效率都不及<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/cae" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(51, 51, 51);">FEM</a>，并且SPH的邊界處理不如<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/cae" rel="noopener noreferrer" target="_blank">FEM</a>方便。</p><p>基于此，發(fā)展了將SPH與FEM進(jìn)行耦合的方法，有FEM-SPH固定和FEM-SPH自適應(yīng)兩種算法。FEM-SPH固定耦合算法在模型中變形較大的部分使用SHP算法，其余部分使用FEM，FEM與SPH邊界采用接觸方式進(jìn)行連接；有別于固定耦合算法，自適應(yīng)FEM-SPH算法是將失效的拉格朗日單元自動(dòng)轉(zhuǎn)換為SPH粒子，無(wú)需單獨(dú)創(chuàng)建SPH單元，原理如下圖。
展開(kāi) 1問(wèn)題的提出
單純用FEM算法建立有限元網(wǎng)格模型在模擬大變形問(wèn)題經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)格畸變，且FEM算法在模擬不連續(xù)的問(wèn)題，如斷裂等問(wèn)題并不具有優(yōu)勢(shì)，SPH算法由于不用依賴(lài)網(wǎng)格算法，可以很好解決這一問(wèn)題，但隨之帶來(lái)的邊界難以處理，計(jì)算效率低的問(wèn)題也一直難以很好解決。為此本文嘗試用FEM-SPH耦合算法來(lái)耦合兩者優(yōu)點(diǎn)，以期獲得理想的仿真結(jié)果。本文以單顆球形磨粒等切深劃擦碳化硅工件的FEM-SPH耦合模型為例，驗(yàn)證這一耦合算法的高效性、正確性。
2 FEM-SPH耦合模型算例
2.1模型建立
圖2-1磨粒仿FEM-SPH模型
由于在磨削加工中，實(shí)際是金剛石磨粒的刀尖圓弧半徑劃過(guò)工件表面實(shí)現(xiàn)的材料去除，因此在介觀尺度下，不規(guī)則形狀的磨粒可以簡(jiǎn)化成球體，工件簡(jiǎn)化成與磨粒尺度相匹配的長(zhǎng)方體，工件在7.5μm的切深范圍內(nèi)采用SPH算法建模，剩下部.分采用FEM算法建立有限元網(wǎng)格，SPH粒子總數(shù)為144000個(gè)，粒子間隔為0.25μm，SPH粒子下的FEM網(wǎng)格工件網(wǎng)格大小并不影響計(jì)算結(jié)果，為提高計(jì)算時(shí)間，可適當(dāng)取大網(wǎng)格間距，本文中取1μm，即4個(gè)SPH粒子與1個(gè)有限元網(wǎng)格匹配。磨粒仿真模型如圖2-1所示。幾何模型的具體參數(shù)如表2-1所示。因?yàn)槟チ榻饎偸馁|(zhì)，其硬度和彈性模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單晶碳化硅工件，因此在研磨過(guò)程中，磨粒幾乎不會(huì)發(fā)生變形，因此將磨粒（密度3560kg/m3、泊松比0.2、楊氏模量1000GPa）設(shè)為剛體。單晶碳化硅是典型的的各向異性材料，本文仿真選用6H-SiC，單晶碳化硅（6H-SiC）工件的本構(gòu)參數(shù)如表2-2所示。
展開(kāi) 傳統(tǒng)的有限元方法在求解流固耦合問(wèn)題時(shí)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(wèn)題時(shí)可以完美解決這個(gè)問(wèn)題，FEM-SPH耦合算法可以作為一種新的思路求解流固耦合問(wèn)題。本案例中采用FE-SPH耦合算法有效地模擬了高突水問(wèn)題對(duì)露天臺(tái)階的影響，露天臺(tái)階采用FEM有限元模型，高位水庫(kù)采用SPH粒子，可以實(shí)現(xiàn)流體與固體系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)耦合分析。模擬結(jié)果較好地反映了突水對(duì)臺(tái)階的沖擊造成的動(dòng)力破壞過(guò)程和動(dòng)力響應(yīng)。模擬過(guò)程及結(jié)果如下：
圖1 高位突水對(duì)露天臺(tái)階動(dòng)態(tài)響應(yīng)
圖2 高位突水對(duì)露天臺(tái)階模擬過(guò)程
“基于LS-DYNA的FEM-SPH耦合算法模擬高位突水對(duì)露天臺(tái)階的影響”這個(gè)案例是關(guān)于FEM-SPH耦合算法比較經(jīng)典的一個(gè)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(kāi) 用WB LSDYNA建立雙顆磨粒與FEM、SPH工件部分，用ANSYS19.0 LSDYNA畫(huà)網(wǎng)格，磨粒掃掠網(wǎng)格，工件映射網(wǎng)格，其他前處理用LSPP處理，也可以在APDL中完成，最FEM-SPH耦合仍然在LSPP中處理，用UE修改替換關(guān)鍵字，主要是材料本構(gòu)（JH-2），求解用LSDYNA Solver完成，或者ANSYS也行。
此方法還在嘗試中，歡迎大家一起交流探討。
image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202506/attachment/d4708bcd6dab499eac32e6cb68365872.jpg">
</figure>
</figure><p><br></p><p>計(jì)算模型簡(jiǎn)介：</p><p>固體域：</p><p>整體采用 FEM-SPH算法表征混凝土動(dòng)態(tài)失效及碎片云的形成過(guò)程。</p><p>鋼筋混凝土墻尺寸為2m×2m,強(qiáng)度C35,采用RHT材料模型。（FEM-SPH solid單元，網(wǎng)格尺寸1cm×1cm）</p><p>鋼筋為?10@150mm的雙層交錯(cuò)布置，材料HRB400,采用MAT_PLASTIC_KINEMATIC材料模型。(FEM-beam單元,單元長(zhǎng)度1cm)</p><p>流體域：</p><p>整體采用S-ALE算法表征炸藥爆轟過(guò)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(tài)方程。</p><p>空氣采用NULL材料模型，LINEAR_POLYNOMIAL狀態(tài)方程。</p><p>S-ALE網(wǎng)格尺寸1cm。</p><p>耦合算法：</p><p>采用罰耦合對(duì)流體域與固體域的流固耦合過(guò)程進(jìn)行計(jì)算。</p><p><br></p><p>計(jì)算效果：</p><p>損傷演化過(guò)程</p><p>依次為 正面開(kāi)坑區(qū)損傷，背面崩落區(qū)損傷，側(cè)面剖視損傷。
展開(kāi) 
FEM-SPH的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
FEM-SPH的最新內(nèi)容
<p>基于LS-DYNA軟件，磨料采用DEM、水采用SPH、靶材采用FEM、</p><p>采用無(wú)限注射磨料水射流，靶材為恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img
LS-DYNA SPH-FEM彈體侵徹土壤1個(gè)月前
<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。
[圖片]
與FEM-SPH自適應(yīng)轉(zhuǎn)化相似，失效后的單元轉(zhuǎn)為DEM粒子，模擬碎片云。
本案例完全由lsprepost建模。
如需詳細(xì)建模過(guò)程，請(qǐng)私信。
LS-DYNA應(yīng)用——金屬切削/打孔 FEM-SPH 模型10個(gè)月前
<p>本案例為鋁合金板切削與打孔算例。</p><p>刀具為剛體，采用FEM建模，鋁合金材料為JC模型，采用SPH建模。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="
<p>本案例為L(zhǎng)S-DYNA高級(jí)應(yīng)用，使用S-ALE-FEM-SPH耦合算法計(jì)算鋼筋混凝土墻動(dòng)態(tài)破壞及碎片云形成過(guò)程。
自適應(yīng)fem轉(zhuǎn)sph計(jì)算要點(diǎn)，高速超高速碰撞，當(dāng)有限元撞擊有限元時(shí)候，面臨大變形會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)格畸變，而我們?cè)O(shè)置add eroson閾值當(dāng)有限元失效轉(zhuǎn)化為SPH粒子，這樣也保障能量守恒，粒子繼承單元的動(dòng)能、壓力等，我們采用AL撞擊AL的模型，模擬效果良好，可以看到碎片云和球的層裂，一定注意這個(gè)算法實(shí)現(xiàn)一個(gè)是失效，一個(gè)是網(wǎng)格，一個(gè)是接觸!!!
大家可以咨詢(xún)！
[圖片]
深孔爆破，sph-fem耦合，模擬炸藥在炮孔中爆炸后對(duì)孔腔的擴(kuò)張效果
炸藥和炸藥周?chē)鷰r礦設(shè)置為sph算法
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(shí)間，</p><p>（5）如何查看混凝土的損傷參數(shù)。
