spg的案例
LS-DYNA中的材料加工，制造過程及破壞分析-無網(wǎng)格SPG方法
另一種方法無網(wǎng)格法和粒子法，第一類為Collocation方法的SPH，另一種為基于Galerkin算法的SPG方法，使用虛功原理來建立離散的計算域，SPG方法更穩(wěn)定且滿足conservation Law。此外還有DEM、近場動力學方法、ALE方法等，這些方法都有各自的特點和各自的應用領域。本文將主要介紹光滑粒子伽遼金法SPG，它適用于延性材料的動態(tài)破壞分析。
比較FEM、SPG和SPH方法。它們都基于平衡方程，strongform強形式。伽遼金虛功方程（應用于FEM和SPG），是用變分法建立虛功方程，最小化整個計算域的誤差。Collocation方法是直接基于強形式在時間域上進行離散。大部分數(shù)值方法都是在離散的空間建立近似場，然后計算第一階導數(shù)，它們的形函數(shù)均不同。有限元和SPG都滿足形函數(shù)加起來等于1，且都滿足一階收斂。SPG方法非常適用于材料失效分析，但它為了得到更真實的結(jié)果，需要更多的計算時間。
SPG主要特征。所有用于有限元的criteria破壞準則在SPG中都能使用。有限元涉及較強的網(wǎng)格相關性，SPG有較少的網(wǎng)格相關性。對于有限元來說，若采用損傷力學模型計算，應力會變成0，然后刪除單元，導致不能滿足質(zhì)量、動量或能量的守恒。而SPG采用Bound failure，不刪除任何的材料點，能保證質(zhì)量和動量的守恒，并且只損失和Bond failure相關的一部分能量。大部分無網(wǎng)格法如EFG或RKPM，都采用背景網(wǎng)格積分，因為采用高斯積分的時候收斂性和材料的數(shù)值振蕩會得到很好的收斂。
展開 剛性球體打擊spg沙土和eps泡沫保護的橋墩
9，結(jié)果分析
通過計算，沙土由于采用可壓碎泡沫本構(gòu)MAT_CRUSHABLE_FOAM，非常容易出現(xiàn)負體積，因此采用了SPG算法，經(jīng)過計算可見沙土的成坑性能非常好，也與試驗進行了對比，接觸反力與試驗測得值非常接近。
落石打擊沙土、橋墩等的變形應力如下圖所示：
落石與沙土之間的接觸力如下：
沙土沙漏能幾乎為0；精度非常高。
sph對比spg優(yōu)劣勢：
? Sph效率高但是精度低；spg反之；
? Sph難以與fem耦合，spg容易與fem耦合；
? Sph用于高速問題，spg低速高速問題都適用；
? Sph支持2D-3D，spg只支持3D；
? Fem失效后動量能量不守恒，spg在失效后仍然守恒。
展開 DYNA_SPG算法—泰勒桿壓縮仿真 ￥25
光滑粒子迦遼金（SPG）算法師LS-dyna獨有的算法，適用于彈性體和半脆性體材料的失效和破壞分析，該算法最顯著的特點是不刪除失效單元，質(zhì)量、動量和能力守恒，且對網(wǎng)格劃分和失效準則的依賴程度不高，很容易與有限元網(wǎng)格耦合，可以處理從低速到高速的問題，廣泛應用在金屬切削、磨削、鉚接、內(nèi)爆、橡膠和泡沫的壓縮變形、碰撞侵徹等方面，具有準確度高的優(yōu)點。SPG算法分為粒子算法和網(wǎng)格算法，本文采用網(wǎng)格算法，粒子算法將在后續(xù)更新。
一、模型建模
二、控制卡片
三、材料屬性
四、速度加載
五、定義接觸
六、定義約束
文件包含K文件、指導文件
基于LS-DYNA的SPG(Smoothed Particle Galerkin）資料收集
[1]Smoothed Particle Galerkin Method for Severe Deformation and Failure Analyses in Solids
LSTC_SPG.pdf
[2]Modeling of Ductile Failure in Destructive Manufacturing Processes Using the Smoothed Particle Galerkin Method, Shanghai, 2017
Ductile failure.pdf
[3]Parametric and Convergence Studies of the Smoothed Particle Galerkin (SPG) Method in Semi-brittle and Ductile Material Failure Analyses, Detroit, 2018
Semi-brittle and Ductile Material Failure Analyses.pdf
[4]The Immersed Smoothed Particle Galerkin Method in LS_DYNA for Material Failure Analysis of Fiber-Reinforced Solid Structures, Detroit, 2018
composite.pdf
[5]An introduction to the LS-DYNA smoothed particle Galerkin method for severe deformation and failure analysis in solids
severe deformation and failure analysis
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從入門到精通 | LS-DYNA案例學習系列Ⅲ
案例15：使用LS-DYNA SPG方法模擬金屬磨削
模型說明：本次視頻介紹如何在LS-DYNA中使用SPG模擬金屬磨削的問題。模型中金屬磨削的位置采用*SETION_SOLID_SPG關鍵字定義，ELFORM采用47，其余位置采用傳統(tǒng)有限元建模處理，兩者的連接采用共節(jié)點的方式，磨具以1,000mm/s的速度沿著X方向運動，并且沿著Z軸以160,000轉(zhuǎn)/分的速度前進。
完整展示：使用LS-DYNA SPG方法模擬金屬磨削??
私信回復 “金屬磨削” 即可獲取模型！
案例16：使用LS-DYNA SPG方法模擬金屬沖擊
模型說明：本次視頻介紹如何在LS-DYNA中使用SPG模擬沖擊鋁合金板的問題。模型中沖擊板中心的位置采用*SETION_SOLID_SPG關鍵字定義，ELFORM采用47，其余位置采用傳統(tǒng)有限元建模處理，兩者的連接采用共節(jié)點的方式，沖擊速度為970m/s。
完整展示：使用LS-DYNA SPG方法模擬金屬沖擊??
私信回復 “金屬沖擊” 即可獲取模型！
前期閱讀：從入門到精通 | LS-DYNA案例學習系列Ⅰ
從入門到精通 | LS-DYNA案例學習系列Ⅱ
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展開 LS-DYNA滾刀旋轉(zhuǎn)破巖（SPH/SPG） ￥400
<p>基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，旋轉(zhuǎn)破巖，巖石采用SPH、SPG方法構(gòu)建</p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202605/attachment/342f29764a6147cc8f8b59dbbd623855.png" style="display: inline-block;" data-regular="true"><img src="https://img.jishulink.com/202605/attachment/342f29764a6147cc8f8b59dbbd623855.png"></figure></figure><p><br></p>
展開 LS-DYNA SPG方法 彈丸侵徹混凝土靶 ￥20
<p><br></p><p>采用spg方法模擬彈丸高速侵徹混凝土靶。</p><p>彈丸為T250高強度鋼，剛體材料。</p><p>混凝土靶抗壓強度48MPa,RHT模型。</p><p>此方法可以清晰模擬出開坑，徑向裂紋，而且可以避免FEM方法中采用侵蝕算法導致的質(zhì)量不守恒。</p><p>付費部分為k文件。</p><p>文件為簡單示例，有一定的泄露情況，計算參數(shù)仍需要自己調(diào)整。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/935851013275416dbb620c05b56859be.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/935851013275416dbb620c05b56859be.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/935851013275416dbb620c05b56859be.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/935851013275416dbb620c05b56859be.png?
展開 如何在LS-DYNA中選擇合適的先進數(shù)值計算方法進行動態(tài)破壞分析
該斷裂方法在LS-DYNA中主要為SPG應用。SPG的bond破壞的準則是EPS等效塑性應變或損傷模型等，會保持質(zhì)量守恒；
3）Shape function enrichment是擴展有限元XFEM方法，該方法需要跟蹤裂紋界面，然后根據(jù)需要、通過形函數(shù)在插值空間表達裂紋。該方法也有等效塑性變或損傷模型作為破壞準則，并且可以滿足質(zhì)量守恒；
4）Numerical failure例如SPH無需Failure Criteria，這是由于在拉伸的過程中，當數(shù)值方法找不到兩個點的關聯(lián)而自動產(chǎn)生破壞，也不存在質(zhì)量不守恒的問題。
LS-DYNA中提供的先進動態(tài)破壞數(shù)值方法
SPG光滑粒子伽遼金法。該方法主要針對延性材料的破壞，模擬三維固體材料里的損傷，應用場景多為低中速的加工和高速的破壞；
Peridynamics近場動力學方法。該方法主要處理脆性材料的多裂紋擴展及多裂紋擴展形成的脆片，面向三維的固體材料，應用場景多為中低速的加工或者是破壞；
XFEM擴展有限元法。主要針對準脆性和延性材料的破壞，多應用于殼結(jié)構(gòu)單裂紋擴展的中低速沖擊問題；
SPH光滑粒子流體動力學方法。該方法相對成熟，主要針對脆性和延性材料的破壞，多應用于高速沖擊下三維固體材料的脆片化。SPH主要應用于流體分析，但由于是基于Lagrange的方法，所以也適用于固體分析，因為高速沖擊下固體也會表現(xiàn)出流體的特性。
特征及案例介紹
* SPG方法
SPG方法是由LS-DYNA開發(fā)的真正意義上的無網(wǎng)格法。常規(guī)的無網(wǎng)格法需要背景網(wǎng)格來進行積分，在處理破壞時有一定局限性。而SPG法則使用節(jié)點積分，是真正意義上的穩(wěn)定的無網(wǎng)格法。SPG可以十分便捷地與有限元part進行耦合，能夠處理大變形等問題。
展開 報名 | Ansys及其合作伙伴近期熱門活動一覽
合作伙伴：
上海恒士達科技有限公司
時間：
3月17日，北京時間：8:00~11:30（美國東部時間17:00~20:30）
3月18日，北京時間：8:00~11:30 （美國東部時間17:00~20:30）
地點：
遠程視頻，網(wǎng)絡授課
費用：
1500元/每人，為保證培訓質(zhì)量，學員人數(shù)不超過30 人，建議盡早進行預報名
立即預報名
第2期 | 3月31日-4月1日 | Ansys LS-DYNA無網(wǎng)格法、SPG法及高級有限元遠程培訓
簡介：
本課程由美國 ANSYS LS-DYNA 技術(shù)開發(fā)專家吳有才博士主講，以工業(yè)應用為導向，介紹光滑粒子伽遼金法（SmoothedParticle Galerkin– SPG）的基本理論、LS-DYNA 關鍵字及其在不同工業(yè)領域的實例分析，向?qū)W員展示該方法的強大功能及廣闊應用前景。SPG法是一個新型無網(wǎng)格粒子法，它適用于材料與結(jié)構(gòu)加工制造或使用過程中的破壞分析。通常情況下，有限元法依賴于單元刪除來處理材料破壞，因此會導致能量損失，于是結(jié)構(gòu)響應力和破壞模態(tài)都難以準確把握。而SPG 法利用鍵斷裂機理來處理材料破壞，保證了能量的守恒，能比較準確地模擬結(jié)構(gòu)響應力和材料破壞模態(tài)，目前它可應用于塑性（金屬）和半脆性材料（混凝土、復合材料）的破壞分析。課內(nèi)將提供豐富的實例及關鍵字講解，以幫助學員掌握并熟練應用SPG 法。
展開 LSTC公司及LS-DYNA軟件
鋁和鋼的鉚接問題 (SPG)
SPG 無網(wǎng)格方法是基于直接點積分(Direct Nodal Integration)的迦遼金算法。直接點積分的不穩(wěn)定性問題在 SPG方法中用光滑位移理論 (Displacement Smoothing Theory)進行了處理，這使得該方法穩(wěn)定性好、精度高。相比于傳統(tǒng)高斯積分的無網(wǎng)格法，其效率又因為直接點積分得到了一定的提升。
研究車頂蓋結(jié)構(gòu)受流場影響下變形的車輛模型
不可壓縮流的計算模塊 (ICFD Solver)，一開始就被設計為一個可以提供準確性，以及具有可擴展性之流體力學計算的多物理求解器，同時，可以簡單地與LS-DYNA其他物理模塊整合起來。ICFD持續(xù)的發(fā)展重心放在了與新模塊整合、耦合算法的改良、計算效率的增進、以及考慮到非計算流體力學或固體力學背景的使用者，其耦合計算時，步驟也非常簡單。
航天飛機再入大氣層
可壓縮流的計算模塊(CESE Solver)該模塊采用的是計算流體力學中一種新的數(shù)值計算方法，即 守恒元/解元(CE/SE) 方法，也稱時-空守恒格式。該方法與傳統(tǒng)計算方法相比有許多獨特的優(yōu)點。該方法采用了一種簡單而有效的激波捕捉技術(shù)，不象許多傳統(tǒng) 方法那樣需要求解黎曼問題。 它把流體守恒變量及其空間偏導數(shù)都作為變量來同時進行求解，從而使其比同類格式的計算精度更高。
電池模組的多物理場擠壓分析（溫度、電壓、電流密度）
電磁場計算模塊 (EM Solver)該模塊求解的是渦電流(誘導-擴散)逼近下的麥克斯韋方程組， 它主要適用于當電磁波在空氣或真空中的傳播可以看作是在瞬間完成的，進而波的傳播過程無需求解的情形。該EM 模塊已與固體結(jié)構(gòu)分析程序及固體傳熱程序進行了耦合。
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（已結(jié)束）
第2期 | 3月31日-4月1日 | Ansys LS-DYNA無網(wǎng)格法、SPG法及高級有限元遠程培訓
簡介：本課程由美國 Ansys LS-DYNA 技術(shù)開發(fā)專家吳有才博士主講，以工業(yè)應用為導向，介紹光滑粒子伽遼金法（Smoothed Particle Galerkin– SPG）的基本理論、LS-DYNA 關鍵字及其在不同工業(yè)領域的實例分析，向?qū)W員展示該方法的強大功能及廣闊應用前景。SPG法是一個新型無網(wǎng)格粒子法，它適用于材料與結(jié)構(gòu)加工制造或使用過程中的破壞分析。通常情況下，有限元法依賴于單元刪除來處理材料破壞，因此會導致能量損失，于是結(jié)構(gòu)響應力和破壞模態(tài)都難以準確把握。而 SPG 法利用鍵斷裂機理來處理材料破壞，保證了能量的守恒，能比較準確地模擬結(jié)構(gòu)響應力和材料破壞模態(tài)，目前它可應用于塑性（金屬）和半脆性材料（混凝土、復合材料）的破壞分析。課內(nèi)將提供豐富的實例及關鍵字講解，以幫助學員掌握并熟練應用 SPG 法。
展開 
Ansys LS-DYNA在工程機械行業(yè)應用
橋式吊車繩索模擬案例分享
背景
-廣泛使用，負荷較大
-持續(xù)軸向動態(tài)載荷，彎矩及扭矩
-復雜的1D-3D接觸
-合適的1維單元材料本構(gòu)：*MAT_MOMENT_CURVATURE_BEAM
建模
材料參數(shù)
邊界條件
結(jié)果分析I
結(jié)果分析II
附錄
LS-DYNA工程機械典型應用
車輛相關
ROPS
ROPS–法規(guī)–試驗
客車：Roll-Over Crashworthiness
商用車——ECE R29-03
-工信部官網(wǎng)于2019年7月8日發(fā)布消息，為適應我國商用車性能高速發(fā)展現(xiàn)狀，不斷提高商用車乘員保護技術(shù)要求，工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司組織行業(yè)機構(gòu)、重點企業(yè)等單位開展了強制性國家標準GB26512-2011的修訂工作
-《商用車駕駛室乘員保護》基本框架：結(jié)合我國實際現(xiàn)狀，全面采用UN ECE R29（03系列）技術(shù)要求
客戶案例
高度非線性場景
材料本構(gòu)
試驗&仿真
Element Erosion
仿真方法——FEM
-精度高
-建模和邊界條件容易加載
-大變形不易
-刪單元影響力和能量
仿真方法——FEM—DEM/SPH
仿真方法——SPG
SPG Features
? Galerkin framework: the same as the conventional FEM
‐Numerically accurate and robust in solid and structure analysis
‐Straightforward to reuse and couple with existing FEM models
? Capable to deal with large material
展開 One Code, One Model | 一文詳解顯式有限元鼻祖Ansys LS-DYNA
在隱式計算、S-ALE流固耦合計算、DEM離散元、NVH分析、SPH粒子法、SPG無網(wǎng)格法、ICFD不可壓縮流體及流固耦合計算、CESE高速可壓縮流體計算、電磁場（EM）計算、Peri-Dynamic算法等領域，尤其有快速的進步與發(fā)展。以下列舉的是部分LS-DYNA支持的不同分析類型和方法：
任意拉格朗日歐拉方法
不可壓縮流體動力學
守恒元/求解可壓縮流體
離散單元法
電磁學
SPG無網(wǎng)格伽遼金方法
S-ALE流固耦合
隱式仿真
NVH分析
SPH粒子法
熱傳導
近場動力學
S-ALE求解器與ALE完全相同，但S-ALE在實現(xiàn)上是獨立于ALE而全新開發(fā)的，網(wǎng)格的簡單與單一性也使得程序變得簡潔與易維護，簡潔的程序又反過來提高了運行的效率。
LS-DYNA頻域分析（FDA）模塊用于工程仿真和分析中進行頻域模擬。它為客戶關注的行業(yè)，提供振動、噪音和結(jié)構(gòu)耐久性的解決方案，例如車輛的NVH（噪音，振動和平順度）以及金屬結(jié)構(gòu)和部件的耐久性，這種分析對于車輛和其他結(jié)構(gòu)的舒適性，安全性和完整性至關重要。
SPH法，作為一種無網(wǎng)格拉格朗日的粒子方法，有著它自身的優(yōu)點。作為無網(wǎng)格方法，它可以自然處理極端變形，移動邊界，自由表面和可變形邊界。作為拉格朗日方法，物質(zhì)點的物理變量隨時間的變化可無需特殊處理而被輕易提?。蛔杂杀砻婧鸵苿舆吔纾约拔镔|(zhì)界面的邊界條件也自然滿足。作為粒子方法，它可以自然地運用接觸算法來處理流體和固體間的相互作用。
SPG無網(wǎng)格方法是基于直接點積分（Direct Nodal Integration) 的迦遼金算法。
展開 “LS-DYNA新功能與技術(shù)” 廣州 宣講會
近年來，LS-DYNA在隱式計算、SALE流固耦合計算、DEM離散元、NVH分析、SPH粒子法、SPG無網(wǎng)格法、ICFD不可壓縮流體及流固耦合計算、CESE高速可壓縮流體計算、Peri-Dynamic算法等領域均有快速的進步與發(fā)展。
金屬平板在錐模下的電磁成型
航天飛機外大氣層高超音速飛行
LS-DYNA在我國工程計算領域已經(jīng)得到了廣泛的應用與認可，為了更進一步幫助廣大LS-DYNA高校、科研用戶應用好軟件，上海仿坤軟件科技有限公司（LS-DYNA China）將繼續(xù)加大LS-DYNA軟件新功能及技術(shù)巡講，讓我國高校、科研機構(gòu)更好的開展基于LS-DYNA軟件的科研創(chuàng)新工作。
展開 北京·2019年3月LS-DYNA在航天航空領域?qū)ｎ}研討會
在ALE，S-ALE，ICFD，CESE，DEM，SPG，SPH，CPM，熱分析，隱式分析，用戶自定義材料，用戶自定義載荷和MPP等技術(shù)方面的應用具有深刻的理解，已經(jīng)為中國的LS-DYNA客戶提供超過2000多個技術(shù)支持問題解決，同時在整車被動安全，航空發(fā)動機鳥撞，機匣葉片包容及整機傳力，飛機風擋玻璃及機翼鳥撞，飛機水上迫降，返回艙著陸，直升機座椅吸能，星箭分離，減速傘折疊及展開全過程，安全氣囊及安全帶對標等方面具有相應項目分析經(jīng)驗。
會議費：免費
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俞 琴 電話：15001986675
費喜熙 電話：13482272672
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