單元畸變
關注創建者：**會鬧心_uNUo 創建時間：2020-09-18
單元畸變的視頻教程
復合材料漸進損傷失效VUMAT子程序詳解
(4) 單元測試，包括纖維拉伸、纖維壓縮、基體拉伸、基體壓縮；如何調試子程序；對結果進行分析，包括應力，應變，初始損傷系數，損傷演化中的損傷系數，等效位移等等。 (5) 單軸拉伸模型的建立與結果分析，與abaqus自帶的二維hashin和漸進損傷對比。 (6) 模型的改進與結果分析。 (7) 基于abaqus2022進行子程序的改進，解決單雙精度計算問題和單元畸變問題。
￥349 5小時54分鐘 13767播放
查看
復合材料沖擊后壓縮數值模擬(ABAQUS+子程序）
課程要點： 彈頭沖擊能量與等效速度換算 不同鋪層角度層合板材料屬性設置 宏觀層合板子程序使用與講解 層間Cohesive單元畸變網格調試 沖擊區域過渡網格使用 沖擊后模型的壓縮工況的缺陷導入 后處理承載力曲線繪制
￥189 1小時16分鐘 3403播放
查看
單元畸變的實例教程
There are a total of 2 excessively distorted elements
The ratio of deformation speed to wave speed exceeds 1.0000 in at least one element
單元扭轉過度和變形速度比大于10000、單元畸變、穿透解決方法：
大部分情況是接觸設置的問題，單元刪除后內部單元之間無接觸關系，因此會造成侵入問題。
壓縮工況時穿透
沖擊時沖頭與材料發生穿透
單元入侵嚴重
接觸設置后效果圖
每層之間層次分明、無穿透
接觸設定方法
Interaction模塊
1.創建接觸屬性，給定切向和法向接觸行為，摩擦系數為0.3，法向硬接觸
Assembly模塊
對于層合板：創建層合板每層上下表面，以及界面層（0.001mm）的上下表面（注意是mesh面），若為0厚度界面層則不需要創建，QS代表球的外表面，GTS代表支撐夾具上表面，其中ALL代表所有單元的內外表面，創建步驟后續給出；
對于機織復合材料：只需創建QS，GTS，試件上表面以及ALL面。
創建ALL面（所有單元內外表面）
展開 參數設置適當，可有效解決金屬射流大變形過程中出現的單元畸變問題。只需對藥型罩part采用自適應關鍵字。在射流成型后，采用小型重啟動方法刪除單元畸變過大的炸藥part，再繼續后續計算。
有限元模型
聚能射流
聚能射流成型過程（速度云圖）
自適應網格細化過程
轉發請注明出處
在step-other中設置ALE如下所示：
最終的變形如下圖所示，云圖中顯示各個單元均沒有發生畸變。
關閉ALE功能，同樣工況下，在進行一步迭代之后，卻由于局部的單元畸變報錯。
ALE能夠極大的改善在大變形過程中因為單元畸變而造成計算無法進行下去的問題。
目前，大型通用商業進行沖擊仿真大多采用基于拉格朗日描述的有限單元法。而這種方法在處理大變形過程中，經常會出現單元的畸變，使時間步長變得非常小，導致計算十分困難。為了使仿真能繼續下去，人們往往在計算中加入單元失效，使畸變單元達到某些特定條件，不再參與后續計算。這種方法能很好的解決單元畸變，但同時又帶來了能量和質量不守恒的問題。
由于這些問題的存在，人們后來又繼續引入的歐拉描述的有限元法、任意拉格朗日-歐拉法、光滑粒子法等不同的計算方法，其中光滑粒子法尤為受大家歡迎。光滑粒子法雖然能很好的模擬大變形的問題，但是計算量比較大。為了解決這些問題，美國西南研究院Gordon Johnson博士(金屬JC本構，陶瓷JH1、JH2、JHB等本構方程提出者)發明了一種有限元和光滑粒子自適應轉換算法，并引入到EPIC-3D軟件中，廣泛為美國陸軍實驗室服務。
本案例利用ls-dyna模擬剛性彈侵徹復合裝甲，實現了有限元-光滑粒子的自適應耦合，當材料失效時，有限元網格自動轉化為SPH，解決了有限元仿真穿甲過程中網格畸變和質量不守恒的問題。
1.工況
剛性彈侵徹符合陶瓷復合裝甲，如下圖所示。
2.關鍵字設置
本算例中彈體采用*MAT_PLASTIC_KINEMATIC_TITLE，陶瓷復合靶采用帶失效的*MAT_JOHNSON_COOK_TITLE和*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS_TITLE材料模型。設置*CONTROL_SPH、*SECTION_SPH_TITLE、*DEFINE_ADAPTIVE_SOLID_TO_SPH等關鍵字使靶板材料失效時有限單元自動轉化為SPH，具體關鍵字設置見附件。
3.結果
展開 利用LS-DYNA分析爆炸問題，可采用Lagrange算法，但是在大變形數值計算中，常會出現單元畸變現象。特別是當劃分單元的形狀不規則時，這種現象尤為突出。對于軸對稱爆炸問題，可以考慮采用SHELL單元軸對稱算法公式（即ANSYS/LS-DYNA中2D-SOLID162單元軸對稱選項），結合自適應網格劃分技術進行分析。
也可采用ALE方法及多物質流固耦合方法分析爆炸問題，對空氣、土壤、水以及破壞后的巖石采用ALE網格，對其他的固體結構采用Lagrange網格。利用這一方法，由于材料物質在網格中可以流動，因此不存在單元畸變問題。在LS-PREPOST后處理程序中，可通過顯示網格中各種物質占有的體積分數來得到不同物質之間的界面。可觀察到土體中爆炸地表的鼓包現象等（見后面的分析實例）。
LS-DYNA程序提供了用于模擬炸藥作用的數值模型，即高能炸藥材料模型結合一個描述爆生氣體壓力-體積關系的狀態方程模型。
炸藥材料模型采用如下的關鍵字來定義：
*MAT_HIGH EXPLOSIVE BURN
用于設置炸藥起爆的位置及起爆時刻的關鍵字段如下：
*INITIAL DETONATION
LS-DYNA程序描述高能炸藥爆轟產物壓力-體積關系采用JWL狀態方程（*EOS_JWL）：
二、案例工況描述
本案例旨在模擬一個帶圍巖的隧道爆破過程。模型分為5部分，包括巖石層、主體建筑物內層與外層、中間的空氣層以及
三、網格模型
包殼、空氣1、空氣2采用3D_Solid網格劃分。其中包殼、空氣1、空氣2的網格采用共節點的方式連接。
展開 
單元畸變的相關專題、標簽、搜索
單元畸變的最新內容
在Abaqus/Standard中（圖2），可以看到試樣中心經歷了嚴重的應變和單元畸變。此時，Abaqus/Standard的網格被重新映射。映射后的新網格如圖3所示。圖4清楚地表明了自適應網格劃分的優勢，因為在Abaqus/Explicit中使用的網格幾乎沒有畸變。
坯料壓下量為60%時的最終構型如圖5和圖6所示。
纖維復合材料層合板圓形銑削，階梯挖補修復前去除材料；
采用連續殼單元，無網格畸變；
內附cae，inp，ODB文件
晶體塑性模擬中的大變形網格重劃分4個月前
參考文獻《Large-deformation crystal plasticity simulation of microstructure and microtexture evolution through adaptive remeshing》
在我們進行大變形晶體塑性時，做到后期，最常見的“翻車點”不是本構收斂性問題，而是網格畸變：單元被壓扁/拉長后，數值誤差會明顯放大，輕則結果不準，
我們來聊聊網格劃分：盡管這項工作重復性強、較為枯燥，但工程師深知其重要性 —— 它是確保仿真準確性、求解收斂性、低單元畸變率與性能精準捕捉的基礎。HyperMesh 提供高質量、高靈活性的網格劃分功能，非常適合復雜幾何結構、大型裝配體與混合單元類型的場景，內置工具涵蓋面網格與實體網格劃分、網格變形、中面提取及大型裝配體管理。
我們來聊聊網格劃分：盡管這項工作重復性強、較為枯燥，但工程師深知其重要性 —— 它是確保仿真準確性、求解收斂性、低單元畸變率與性能精準捕捉的基礎。HyperMesh 提供高質量、高靈活性的網格劃分功能，非常適合復雜幾何結構、大型裝配體與混合單元類型的場景，內置工具涵蓋面網格與實體網格劃分、網格變形、中面提取及大型裝配體管理。
計算過程中停止
218
（1） 增量問題
218
（2） 結構屈曲
218
（3） 大面積屈服
218
（4） 單元畸變
218
4.
所以，傳統Lagrange方法的痛點之一在于單元畸變。
</p><p>建一個沙漏控制卡，選4號或6號，附給泡沫單元的part6</p><p>接觸中將soft改為1，將sfs和sfm改為0.1</p><p> </p><p>負體積的原因是由于單元畸變引起的，單元節點編號有一個順序，當變形過大，或者不合理時， 某個或某些節點穿透所屬單元的面，造成負體積。
參數設置適當，可有效解決金屬射流大變形過程中出現的單元畸變問題。只需對藥型罩part采用自適應關鍵字。在射流成型后，采用小型重啟動方法刪除單元畸變過大的炸藥part，再繼續后續計算。
由于靶板在沖 擊過程中會產生較大的塑性應變和單元畸變，故采用 C3D8R 六面體單元。使用通用接觸定義沖擊過程 中彈體與靶板所有可能的接觸和自接觸，對靶板四 周進行完全約束。考慮到沖擊過程存在摩擦，將接 觸面法向定義為“硬”接觸，切向摩擦采用罰函數 算法，摩擦因數設置為 0.1[15-16]。
