法向的案例
PAM-STAMP重力計算要注意網格法向
進行重力運算時，如果基本的設置沒有問題，而計算結果很差甚至異常，此時要檢查工具網格和板材網格的法向,確保網格法向的一致性；如下如所示： 基本設置沒有問題，但是結果很差；
結果完全不能接受；
檢查發現方向后：發現法線方向不一致；齊整后再次計算；
很快就計算完畢，結果正常；
通過HyperMesh調整Abaqus復合材料實體單元的法向（掃略方向） ￥5
通過HyperMesh調整Abaqus實體單元的法向（掃略方向）
在Abaqus中進行復合材料實體單元建模時，有時候會遇到單元掃略方向不是我們想要的那種狀態，為了得到正確的單元信息，需對單元掃略方向進行調整
這樣才能保證復合材料鋪層是從下往上，而不是從有到左
為了實現這一功能，需進行如下步驟
案例50-用超彈性材料分析法向壓力腦積水
該問題顯示了如何在法向壓力和熱載荷的組合下，通過使用超彈性材料的耦合單元來求解位移、孔隙壓力和溫度。
重點介紹了以下特性和功能：
• 多孔介質
• 耦合孔隙壓力熱機械固體單元
介紹和問題描述
腦積水是一種腦部疾病，其中腦室擴張并壓迫實質。
參考文獻說明了正常壓力腦積水患者通過計算機斷層掃描（CT）獲得的大腦軸向截面中的心室擴張。在我們的模擬中，考慮以下腦斷層掃描的軸向截面進行分析：
將對心室施加壓力和熱載荷。進行土壤分析選項（ANTYPE，soil）和固結選項（SSOPT，consolidation），以確定孔隙壓力和溫度分布。
建模
采用耦合孔隙壓力熱CPT212單元對橫截面進行建模：
大腦橫截面被建模為平面應變狀態。溫度自由度可實現熱載荷效應。
材料屬性
大腦是用新胡克超彈性來建模的。應變能勢的Neo-Hookean形式由下式給出：
其中：
W=單位參考體積的應變能
以下輸入定義了Neo-Hookean超彈性：
以下輸入指定了各向同性腦滲透性：
以下輸入為大腦分配了1.0的Biot系數：
考慮熱效應：
通過以下輸入指定熱特性：
邊界條件和加載
邊界條件和載荷如圖50.1所示：具有邊界條件的大腦軸向截面示意圖。
對于橫截面的外表面，X和Y自由度是固定的。孔隙壓力為零，溫度為37°C（人類平均溫度）。
對于內表面，施加溫度等于39°C的熱邊界和666.61 Pa的壓力載荷。
對于整個身體，初始溫度為37°C
分析和求解控制
對腦積水分析進行土壤分析（ANTYPE，soil）。
展開 axial stress+ bending stress=long stress，axial stress（軸向應力）和normal Stress SNMAX（最大法向應力）的結果不相等 ￥20
繼上一篇關于梁單元結構建模，optistruct求解后，hyperview查看應力，只有axial stress和long stress,沒有Von mises stress 等應力結果的原因后，但篇中沒有關于對axial stress和long stress的解釋，其實在查看結果時發現，axial stress（軸向應力）和normal Stress SNMAX（最大法向應力）的結果不相等，但是在幫助文件了翻找了好久也沒有關于axial stress等應力的相關解釋，卡在這好幾天。
突然想到Nastran的關鍵字與Optistruct的一樣，能在Optistruct運行也可以在Nastran中運行求解。
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圓柱凸輪槽怎樣做,我用正玄曲線"纏繞"在圓柱上形成的槽其法向總是與軸線不垂直,請專家指點.
圓柱凸輪槽怎樣做,我用正玄曲線"纏繞"在圓柱上形成的槽其法向總是與軸線不垂直,請專家指點
向邊界元法致敬！
高級工程師 René Christensen 利用軟件中的邊界元法（boundary element method，簡稱 BEM）功能完成了這項任務。模型完成后，許多同事都發現各自的研究均可以采用此仿真工具替代人體模型。
為何選擇邊界元法？
軀干、頭部、耳廓和耳道對空氣傳播聲音信號以及頭部周圍聲場的綜合影響，被稱之為頭部相關傳輸函數。 “在遠離頭部的空間中指定一點，你可以描述該點發出的聲音到耳膜的傳輸過程。”Christensen 解釋道。這種確定性模擬方法可以對麥克風擺放在不同位置時產生的聲音（示例興趣點見圖 2）進行可視化研究，由此協助工程師制定工程決策，并探索頭部和軀體對總聲壓的影響（圖3）。以米為量級的尺度下進行聲學模擬的挑戰在于，常用的有限元法（finite element method，簡稱 FEM）的計算量會很大并且占用大量內存。
圖 2. 上和中：“近耳”點，在這些位置計算了口對點的近耳傳輸函數，這是一種更具體的關于頭部的傳輸函數。下：3200 Hz 頻率下的聲壓分布。紅色表示高正壓，藍色表示高負壓。
圖 3. 3200 Hz 頻率、1 m 半徑的總聲壓極坐標圖。
對于在筆記本電腦上執行大部分模擬工作的 Christensen 而言，計算量與內存需求是一個嚴重的桎梏，但是 COMSOL Multiphysics? 軟件讓他能夠隨意選擇適合的方法。針對這一案例，他可以充分利用軟件中的聲學邊界元法，實現更為高效的模擬。雖然邊界元法在每個自由度上的計算量超過了有限元法，但邊界元法在大體積范圍內實現相同的精度時，所需的自由度要比有限元法少很多。利用邊界元法，可以在域內的任一點上提取聲壓值，而僅需對表面進行網格劃分和計算。顯而易見，這項功能具備實質性的計算優勢。有限元法需要對整個體進行網格劃分，更加適用于近場分析。
展開 地鐵礦山法近接對高鐵盾構隧道豎向變形影響研究
5 結論
以北京地鐵12號線大鐘寺——薊門橋區間隧道礦山法下穿京張高鐵清華園盾構隧道為背景，利用非線性有限元軟件ABAQUS 2016，分析了在超前大管棚和深孔注漿加固下的高鐵盾構隧道、預制仰拱及無砟軌道的豎向變形響應，得到以下結論。
（1）與監測數據相比誤差為8.9%驗證了計算結果的相對準確性。
（2）從豎向位移看，地表沉降具有Peck曲線特征，且隨著施工進度的進行，峰值由高鐵隧道中心處先移動至地鐵右線開挖處，然后又運動到地鐵左線開挖處，此時，地表沉降達到最大值。最后階段，重新回到高鐵隧道中心的位置。盾構隧道、預制仰拱和以鋼軌為代表的無砟軌道，也有類似的形變規律。
展開 PFC中利用組構來分析各向異性——圖像法 ￥30
這個帖子先介紹第一種，利用組構方向來分析土樣在雙軸加載中產生的各向異性。
這里先上應力應變曲線：
這里土樣顯示為一個軟化的性質。左邊的一點點彎曲因為之前伺服部分的數據沒有刪除產生的，不影響大局。
這里對比一下力鏈的變化：
加載前：
加載后：
視覺上很明顯的看出力鏈在加載后以數值向為主了。
這里利用組構進行數值化，用一個table來儲存角度和個數，最后顯示出來，需要注意的是360和0是一個位置，在數據處理的時候加一個0行數據便可以形成不間斷的組構圖了。
這里顯示用origin畫的組構圖：
這樣就可以數值上看出組構的兩個變化，一個是力學配位數增加了（力學配位數和組構張量在下一個帖子中講解），一個是方向上以豎向為主，這個和力鏈圖是一致的。
展開 PFC中利用組構來分析各向異性——數值法 ￥10
這里使用組構張量
然后用張量的第二不變量的開方來描述各向異性情況，也就是偏組構
進行的步驟和之前一樣，采用雙軸來測試，具體計算在付費中(尊重一下知識，總結不易).
這里給出偏組構的演變規律：
因為偏組構中有接觸遍歷，每一步都算的話特別費計算時間。
這里加了一個計算頻率，我這里是每300步計算一次，一般20步計算一次應該是可以接受的。
這里順帶講一下配位數
配位數反映的是平均每個球的接觸數目，可以反映試樣的壓密程度，這個也是離散元里面比較常用的量。
從配位數可以看出試樣是越來越緊密還是逐漸發生破壞。
而力學配位數是將只有一個接觸的球去除，反映的是土骨架的壓密程度，相對于配位數有更好的說服力。
下面的圖為配位數與力學配位數的演化規律：（也是300步計算一次，所以階梯性比較明顯）
大家可以回過頭看上一個帖子的應力應變曲線，偏組構和配位數基本上和應力應變曲線有相同的演化趨勢。
這兩個是離散元中非常重要的兩個量。
展開 Ls-dyna 彈道沖擊復合材料相關論文(面法向壓縮處理) 收集
[1] Experimental and numerical investigation of the impact response of elastomer layered fiber metal laminates (EFMLs)
Experimental and numerical investigation of the impact response of elastomer layered fiber metal laminates (EFMLs).pdf
[2]Numerical simulation of impact tests on GFRP composite laminates
Numerical simulation of impact tests on GFRP composite laminates.pdf
[3]Progressive damage modeling of plain weave E-glass/phenolic composites
Progressive damage modeling of plain weave E-glass_phenolic composites.pdf
[4]An experimental and numerical investigation on ballistic performance of advanced composites
Anexperimentalandnumericalinvestigationonballisticperformanceofadvancedcomposites.pdf
展開 ABAQUS中橢圓形移動載荷DLOAD和UTRACLOAD子程序詳解：從定義到實現 ￥288
圖5 切向載荷分布
3、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實現
確定好法向和切向移動載荷分布后，利用FORTRAN編寫DLOAD和UTRACLOAD用戶子程序，實現法向和切向移動載荷施加，載荷施加在滾動接觸體表面（以圖6所示的鋼軌踏面施加移動載荷為例）。
圖6 鋼軌表面施加法向和切向移動載荷
3.1 法向移動載荷實現DLOAD
DLOAD子程序是ABAQUS中定義體載荷、面載荷、線載荷等的一種接口，通過Fortran代碼自定義每個積分點上的載荷值。DLOAD適用于定義在單元上的載荷（如壓力、密度效應等）；可以利用時間（TIME(1)）、空間坐標（COORD）、元素編號等信息，來定義移動的載荷區域或強度，主要用于法向載荷的模擬。
展開 
Xflow_2012學習資料自編
導入幾何體模型后，必須做面法向檢查，面法向方向永遠應該指向流域，記住Xflow中Y方向代表高度，Z方向代表寬度。
幾何修復操作中的Split功能，此功能只能用于STL格式幾何模型。 同時，在幾何的尺寸大小的測定，選擇幾何面或說有整體，使用從而顯示，幾何尺寸在
scale大小指定時非常重要。
5.2 back-face culling功能和作用
back-face culling為導入幾何模型后觀察幾何法向使用，在視圖窗口選擇需要觀察的面或者所有幾何體，右鍵鼠標，勾選back-face culling功能。
如果不選擇back-face culling，不能有效地判定面的法向。對于判定面的法向，首先是根據視圖的camera來定，默認user視線即為camera視角。如果面是完全可見（肉眼觀察），其面法向是指向讀者，如果面只有框線，此面法向背向讀者。在整個建模分析中盡量需要選擇back-face culling，更好地定義流場。同時面的法向是可以改變的，右鍵reverse orientation改變。
5.3 幾何面法向處理原則
在Xflow 2012中關于面的法向，有兩個方式可以調整和統一面法向，一是上面提到的reverse orientation，另一方式為geometry下拉菜單中的Reorientate normals。Xflow中對于面方向處理遵循一個原則，幾何模型所有面的面法向都應該統一指向流體流動域，因為流體域是根據所有面的面法向自動建立的。錯誤的面法向或面法向不統一將會得到不理想流體域。
如圖5.3中所示為不同面法向系統建立的不同流體域，左邊為所有面法向指向外（不透明可視），表示流體在幾何體外部區域流動，如external flow；右邊為所有面法向指向內（透明），表示流體在幾何體內部區域流動，如internal flow。
展開 重載車輛減速制動過程中輪胎力作用下的路面力學響應研究
（2）不同初始速度，初始速度依次為50km/h，55km/h，60km/h，65km/h，70km/h，隨著初始速度的增加，最大的Mises應力值、最大的剪切應力值和最大的法向位移在不斷地增大。
（3）不同載荷，載荷依次為5kN，15kN，25kN，35kN，隨著載荷的不斷增加，最大的Mises應力值、最大的剪切應力值和最大的法向位移在不斷增大。
（4）不同胎壓，依次為0.5MPa，0.63MPa，0.73MPa，0.83MPa，隨著胎壓的不斷增大，最大的Mises應力、最大的剪切應力和最大的法向位移都在增加。
（5）不同路面摩擦系數，依次為0.3，0.4，0.5，0.6，隨著摩擦系數的不斷增加，最大的Mises應力值、最大的剪切應力值和最大的法向位移是在不斷增大的，但是最大的法向位移的增加量非常小，以零點零零幾毫米在增加。
（6）不同滑移率，不同初始滑移率依次為16.3%，34.9%，53.5%和100%，隨著滑移率的不斷增加，路面的最大Mises應力是先減小后增大，再減小，路面的最大剪切應力是先增大后減小，再增大，路面的最大法向位移，在不斷增加。
因此，對于路面損傷最為嚴重的工況，在本研究的所限參數中，應該是減速度3m/s2，初始速度為70km/h，載荷為35KN，輪胎的胎壓為0.83MPa，路面摩擦系數為0.6下的輪胎制動工況對路面的損傷最大。
展開 基于OptiStruct的活塞式壓縮機殼體VTF仿真分析及形貌優化
圖4 前四階模態振型圖
2.2 VTF分析
模態分析結果表明上下殼體端面為主要變形區域，故殼體表面法向振速響應點選擇上下殼體中心區域節點，激勵點為下殼體四個支撐面，激勵力大小為1 N，如圖5所示為激勵力及響應點位置。掃頻范圍1500 Hz～5500 Hz，采用模態疊加法進行求解。
圖5 激勵力及響應點位置
如圖6所示為法向速度響應曲線，VTF分析結果表明上殼體在第一階模態頻率附近出現速度峰值p1，下殼體在第二階模態頻率附近出現速度峰值p2，且速度峰值p2高于目標值23%，殼體面剛度不足，因此需要對殼體進行結構優化，提升殼體模態頻率，減少殼體表面法向速度。
圖6 法向速度響應曲線
2.3 形貌優化
結構優化方法包括拓撲優化、尺寸優化、形貌優化等。封閉式往復壓縮機殼體大都采用薄板結構，通過模具沖壓成型，因此對殼體進行凸出筋肋的形貌優化，在殼體上找出最佳的加強筋肋的位置和形狀。在保證成本基本不增加的前提下，達到提升殼體面剛度、提升模態頻率、降低殼體法向速度的目的。
展開 HyperMesh復合材料建模——坐標系調整
調整單元法向、 單元坐標系和材料坐標系（單元坐標系與材料坐標系一致）。
1. 單元法向
調整復合材料單元法向，可以確定鋪層的厚度方向，單元偏置也是根據單元法向來進行。點擊工具欄的normal，進入單元法向調整界面，如下圖所示。首先查看單元法向是否一致，面板中comps選擇需要單元所在的components，再點擊display normals，可以根據顏色（單元法向指向紅色的一邊）看出單元法向是否一致。單元法向不一致的需要進行調整，面板中comps選擇需要調整單元所在的components，orientation選擇單元法向正確的單元，最后點擊adjust normals便完成單元法向的調整。
2. 鋪層角度
復合材料鋪層角度是基于參考坐標系定義的。鋪層角度示意圖如下圖所示。
3. 單元坐標系與材料坐標系
對于正交各向異性單元，材料坐標系默認平行于單元坐標系，如圖為單元坐標系與材料坐標系的關系。
各個單元的單元坐標系不相同，故材料坐標系也不相同，需調整正交各項異性單元的材料坐標系使其相同。調整前后的材料坐標系示意圖如下圖所示。
HyperMesh調整材料坐標系流程：點擊2D-composite，如下圖（a）；選擇material orientation如下圖（b），選取需要調整的elements，指定正確的坐標系后點擊project。調整完成后的結果如下圖（c）所示。
以上就是HyperMesh中關于復合材料坐標系調整的一些知識，后續持續更新復合材料建模教程
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