無限大
關注創建者：王良一 創建時間：2021-01-02
無限大的視頻教程
LS-DYNA在土—結構動力相互作用中的應用實例介紹
LS-DYNA能夠較好地模擬結構—地基動力相互作用,又具有強大的前后處理功能，在分析地震作用結構響應時往往假定土體是無限大，實際分析這一點不可能做到，但是采用有限大的土地在人工施加的邊界上會有反射波出現，從而影響計算結果，LS-DYNA中的完美匹配層單元可以較好的抑制人工邊界的影響，從而可以用完美匹配層包裹住土地來模擬無限大土地。
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無限大的實例教程
對于一個無限大空間的穩態熱傳導，在模擬的時候如何設置這個無限大空間，以及如何設置邊界？現在我的模型結果與理論結果一直對不上。不知道怎么建模型了。
</p><p> 一些常用的解決負體積的方法如下：</p><p>1、在材料出現大應變的情況下增強材料的應力-應變曲線中材料應力。這種方法往往非常有效果。</p><p>2、重新劃分網格，在出現大變形的地方把網格加密。</p><p>3、減小時間步長系數。默認的0.9系數可能不足以避免數值的不穩定。</p><p>4、避免采用全積分體單元（算法2和3），這會導致大變形和大扭曲的情況下計算相對不穩定。</p><p>5、采用默認的單元算法（單點體單元），采用沙漏控制type4和5。泡沫的沙漏控制算法為：在低速沖擊問題中采用type6，系數為1；在高速沖擊問題中采用type2和3。</p><p>6、泡沫材料網格劃分采用四面體網格，單元算法為10，雖然這樣會導致材料相對比較剛性。</p><p>7、增大材料（泡沫材料57號材料）的阻尼系數，推薦采用系數為0.5。</p><p>8、在泡沫接觸計算中，采用*contact中的選項卡B，關閉shooting node logic。</p><p>9、如果你采用的是126號材料，設置elform=0。
展開 本文不討論fano共振，僅僅介紹文中涉及到的三種情況下的納米顆粒，這三種情況幾乎囊括了大部分關于納米顆粒的仿真情況。
情況一：有限數目的納米顆粒處于無限大的均勻介質中。比如納米顆粒位于無限大的水中，或者無限大的空氣中。
下圖是論文中橢圓金顆粒位于無窮大空氣中，求其消光譜，下面是論文圖VS我的復現結果
情況二：有限數目的納米顆粒位于兩個半無限大的介質的分界面上，比如納米顆粒放在玻璃基板上，納米顆粒上方是空氣，下方是玻璃，一束光照射到納米顆粒上，求其散射光譜，消光截面等等。
下面是論文圖VS我的復現結果。圖中 藍色虛線 表示一個金顆粒位于無窮大的介質板上，上方是空氣，下方是介質板，求其消光光譜。
情況三：無限數目的納米顆粒是周期性排布在介質基板上的，也就是超表面結構。求其反射光譜，透射光譜，吸收光譜。
展開 LS-DYNA在求解過程中由于模型的各種問題常發生中途退出的問題，歸納起來一般有三種現象：一是單元負體積，二是節點速度無限大，三是程序崩潰。
1． 單元負體積：這主要是由于人工時間步長設置的不合理，調小人工時間步長可解決該問題。還有就是材料參數和單元公式的選擇合理問題。
2． 節點速度無限大：一般是由于材料等參數的單位不一致引起，在建立模型時應注意單位的統一，另外還有接觸問題，若本該發生接觸的地方沒有定義接觸，在計算過程中可能會產生節點速度無限大。
3． 程序崩潰：該現象不常發生，若發生，首先檢查硬盤空間是否已滿，二是檢查求解的規模是否超過程序的規模。最后就是對于特定的問題程序本身的問題。
當然對于程序中途退出問題原因是比較復雜的，不過對于其他一些剛開始就中斷的現象LS-DYNA都會提示用戶怎樣改正，如格式的不對，符號的缺少等等。
展開 但對振動面積比較大，比如8寸以上的低音揚聲器，空氣隨動質量計算的準確性還是有必要研究的。對準確設計音箱也有幫助。
1.自由場測試
一般認為自由場測試時空氣隨動質量
Mair=2.67*p*a^3=0.394D^3=0.566*Sd^(1.5)
p為空氣密度（溫度20℃時1.18kg/m^3），a為揚聲器振膜半徑，D為直徑，Sd為振膜有效輻射面積。
常用的測試系統都是采用這個計算公式。
例外的是Klippel測試系統，是按上下兩側各有這么多空氣隨動質量。
而在普遍的認識中，無限大障板才需要按這樣上下兩側質量計算。
2.無限大障板測試
一般認為無限大障板按上下兩側空氣隨動質量計算。
Mair=1.13*Sd^(1.5)
3.揚聲器單元工作在音箱中的空氣隨動質量
很顯然，箱體內外的形狀對空氣隨動質量是有較大影響的，內外的空氣隨動質量也不一樣。而且邊界復雜的時候，估算起來也比較麻煩。
Beranek提出近似計算公式：
振膜前空氣隨動質量Mair-front=0.408*Sd^(1.5)
振膜后空氣隨動質量Mair-rear=0.667*Km*Sd^(1.5)
其中Km≈10^(-(0.462β+0.057），β是振膜面積和障板面積之比。
轉載自揚聲器設計與仿真
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實驗觀測經典理論預測矛盾小孔試樣的斷裂強度顯著高于大孔試樣
應力集中系數恒為3，與孔徑無關
? 嚴重不符
微懸臂梁越薄，表觀剛度越大
彈性模量為材料常數
? 完全失效
裂紋尖端實際存在斷裂過程區（FPZ）
裂紋尖端應力無限大
方法一：Solid→Box；Solid→Cylinder
實體倒角：Solid→Fillet
實體掏空：Solid→Thicken
參照軸線/面：Reference Geo（定位/切割用）
參照面是無限大的
FDTD中的邊界條件8個月前
PEC可以理解為電導率無限大的材料。它的實際例子是波導和腔壁，以及微波電路或貼片天線的接地平面。
與PEC一樣，理想磁導體也是電磁波的一種自然邊界條件，也是全反射的。然而，與PEC不同的是，PMC不是物理的，它只是一種技巧。原則上，我們可以通過強制PMC表面上的切向磁場為零，來截斷計算域。
目前，我們支持四種外聲場分析方法：
等效輻射功率法（適合簡單場景）；
瑞利法（適用于有邊界問題）；
無限元法（大場景傳播）；
自適應匹配層法（用于不同區域聲阻分析）。
目前，我們支持四種外聲場分析方法：
等效輻射功率法（適合簡單場景）；
瑞利法（適用于有邊界問題）；
無限元法（大場景傳播）；
自適應匹配層法（用于不同區域聲阻分析）。
EastWave應用：負折射現象實時演示11個月前
模型示意圖
本案例為二維結構，將Y、Z 方向設置為周期邊界，即Y、Z 方向為無限大拓展的平板，X 方向設置開放邊界。本案例主要采用點光源入射到平板上來實時演示負折射現象。
觀察實時場
雙擊“進度條”中相應任務或點擊工具條中“”，可以打開實時場觀測界面， 觀察電磁波的散射過程。
Macleod中的偏振11個月前
所涉及的光是無限大的平面波，它們超出了我們的接收器。在沒有吸收的情況下，我們希望R和T相加等于一個單位（或100％），但是由于折射以及接收器位置的原因，這將無法實現。因此，我們在計算中使用輻照度的垂直分量。當光束直徑小于接收器的光束直徑時，該定義與使用受限光束（例如來自激光器的光束）的測量完全一致。
</p><p>從理論上講，在這種奇異點處將出現無限大的應力，而裂紋是否擴展則取決于在離裂紋尖端的一定距離內這一應力衰減的方式。如果應力在比材料原子結構短得多的距離內衰減下來，則它不足以破壞原子間的相互結合力，裂紋不會擴展。</p><p><br></p><p>1920年，格里菲斯（Griffiths）提出裂紋擴展的準則，該準則把裂紋擴展的表面積與結構釋放的能量聯系起來了。
模型示意圖
本案例為二維結構，將Y、Z 方向設置為周期邊界，即Y、Z 方向為無限大拓展的平板，X 方向設置開放邊界。本案例主要采用點光源入射到平板上來實時演示負折射現象。
觀察實時場
雙擊“進度條”中相應任務或點擊工具條中“”，可以打開實時場觀測界面， 觀察電磁波的散射過程。
任務描述
a) 平面波
- 波長640nm
- 與原點的距離無限大
- 2毫米×2毫米直徑(長方形)
b) 傾斜的平面波
- 波長640nm
- 2.5°傾斜
- 2毫米×2毫米直徑(長方形)
c) 弱球面波
- 波長640nm
- 與原點的距離為100毫米
- 2毫米×2毫米直徑(長方形)
d) 強球面波
- 波長640nm
