單元轉換的案例
Abaqus鳥撞仿真案例與SPH知識點 ￥89.99
Abaqus鳥撞發動機風扇葉片案例
該案例基于Abaqus/Explicit SPH方法，鳥體質量2.08kg，鳥撞相對速度為250m/s，風扇葉片為某高強鋼，屈服強度1100MPa，分析時長10ms，通過C3D8R單元轉換生成SPH粒子。
SPH鳥撞發動機葉片
撞擊之后葉片根部出現微小的塑性變形。
風扇葉片PEEQ
整機運動-變換參考系
02. SPH知識點
上述案例涉及有限元轉換SPH粒子，通常采用的單元類型是C3D8R、C3D6或C3D4；啟動轉換后，還有幾個選項設置，下面分別講一下這幾個選項的含義和使用方法。
SPH粒子轉化
Criterion-Threshold
該選項可以設置粒子轉換準則與閾值：
a.基于時間的準則
指定單元何時發生轉換，不管當前變形的水平。如果閾值設置為0，則轉換發生在分析的開始。
b.基于應變的準則
指定單元轉換時的最大主應變的絕對值。隨著單元的變形，如果最大主應變的絕對值大于指定閾值，則父單元逐漸地轉換為SPH粒子，這個功能適用于有限元法優先的模擬，但是在變形嚴重的區域需要使用SPH的情況，比如爆炸、混凝土的壓碎等。
c.基于應力的準則
指定單元轉換時的最大主應力的絕對值。隨著單元的變形，如果最大主應力的絕對值大于指定閾值，則父單元逐漸地轉換為SPH粒子，這個功能適用情況和基于應變的準則類似。
d.基于用戶子程序的準則
通過用戶子程序，如VUSDFLD或VUMAT，訪問材料點的狀態數據，從而自定義轉換準則。
PPD
默認情況下，每個父單元只生成一個粒子。PPD用于指定單元等參方向生成的粒子數目。
展開 在ABAQUS中使用Python腳本將有限元離散單元轉化成SPH單元方法介紹
以將CAE中的C3D8R單元轉換為PC3D為例：
使用ABAQUS建模離散為C3D8R單元，然后生成input文件。之后用Python腳本將進行處理轉換即可（腳本見附件）。
這里需要注意的是Python腳本轉換后的input文件只是將有限元離散單元轉換為sph單元的文件，還需要自己去修改后才能用。
SPH.zip
腳本運行方法：
abaqus python solidtosph.py -inp <inputFileName> -part
有限元中單元積分點與節點應力相互轉換(CPE4為例)（ABAQUS）
將于近日出一個視頻教程進行講解，并在ABAQUS中進行操作，實現積分點和節點應力的轉換。
視頻地址：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c16124
『原創』申請兌換《小波有限元理論及其工程應用》
引言
4.1.2 小波有限元構造
4.2 基于薄板理論的Daubechies小波矩形板單元
4.2.1 Daubechies小波有限元用于薄板彎曲的列式
4.2.2 基于薄板理論的小波矩形板單元
4.2.3 薄板自由振動固有頻率分析
4.3 小波預處理技術
4.4 誤差估計格式及自適應提升算法
4.4.1 誤差估計格式
4.4.2 自適應提升算法
4.4.3 算例分析
4.5 算例分析
4.5.1 數值收斂性考題——Cook問題分析
4.5.2 L考題分析
4.5.3 網格扭曲敏感性考題分析
參考文獻
第5章 一維區間B樣條小波單元
5.1 一維C0型BSWI單元的構造
5.1.1一維C0型單元轉換矩陣
5.1.2 BSWI軸力桿單元
5.1.3 BSWI扭轉桿單元
5.1.4 BSWI Timoshenk0梁單元
5.1.5 BSWI平面桁架單元
5.2 一維C1型BSWI單元的構造
5.2.1 一維C1型單元轉換矩陣
5.2.2 BSWI細長梁單元..
5.2.3 BSWI平面剛架單元
5.2.4 BSWI交叉梁單元
5.2.5 BSWI空間剛架單元
參考文獻
第6章 二維區間B樣條小波單元
6.1 BSWI平面彈性板單元
6.1.1二維G型單元轉換矩陣
6.1.2 BSWI平面彈性板單元構造
6.1.3算例分析
6.2 薄板彎曲問題BSWI有限元分析
6.2.1 薄板彎曲和振動BSWI有限元列式分析
6.2.2 BSWI薄板單元
6.3 BSWI Mindlin板單元
6.3.1 BSWI Mindlin板單元構造
6.3.2 算例分析
6.4 BSWI平板殼單元
6.4.1 BSWI平板殼單元構造
6.4.2 算例分析
6.5 軸對稱BSWI薄殼截錐單元
6.5.1 BSWI薄殼截錐單元構造
6.5.2 算例分析
6.6 軸對稱中厚BSWI截錐單元
6.6.1 位移和轉角獨立插值的
展開 
《小波有限元理論及其工程應用》
引言
4.1.2 小波有限元構造
4.2 基于薄板理論的Daubechies小波矩形板單元
4.2.1 Daubechies小波有限元用于薄板彎曲的列式
4.2.2 基于薄板理論的小波矩形板單元
4.2.3 薄板自由振動固有頻率分析
4.3 小波預處理技術
4.4 誤差估計格式及自適應提升算法
4.4.1 誤差估計格式
4.4.2 自適應提升算法
4.4.3 算例分析
4.5 算例分析
4.5.1 數值收斂性考題——Cook問題分析
4.5.2 L考題分析
4.5.3 網格扭曲敏感性考題分析
參考文獻
第5章 一維區間B樣條小波單元
5.1 一維C0型BSWI單元的構造
5.1.1一維C0型單元轉換矩陣
5.1.2 BSWI軸力桿單元
5.1.3 BSWI扭轉桿單元
5.1.4 BSWI Timoshenk0梁單元
5.1.5 BSWI平面桁架單元
5.2 一維C1型BSWI單元的構造
5.2.1 一維C1型單元轉換矩陣
5.2.2 BSWI細長梁單元..
5.2.3 BSWI平面剛架單元
5.2.4 BSWI交叉梁單元
5.2.5 BSWI空間剛架單元
參考文獻
第6章 二維區間B樣條小波單元
6.1 BSWI平面彈性板單元
6.1.1二維G型單元轉換矩陣
6.1.2 BSWI平面彈性板單元構造
6.1.3算例分析
6.2 薄板彎曲問題BSWI有限元分析
6.2.1 薄板彎曲和振動BSWI有限元列式分析
6.2.2 BSWI薄板單元
6.3 BSWI Mindlin板單元
6.3.1 BSWI Mindlin板單元構造
6.3.2 算例分析
6.4 BSWI平板殼單元
6.4.1 BSWI平板殼單元構造
6.4.2 算例分析
6.5 軸對稱BSWI薄殼截錐單元
6.5.1 BSWI薄殼截錐單元構造
6.5.2 算例分析
6.6 軸對稱中厚BSWI截錐單元
6.6.1 位移和轉角獨立插值的
展開 Abaqus2023新功能-1
基于統一背景網格轉換的新默認的SPH單元轉換方法
產品：Abaqus/Explicit
默認的平滑粒子流體動力學（SPH）單元轉換方法更改為均勻背景網格轉換。此功能在 Abaqus 2022 FD04（FP.2232）版本中首次提供。
以前，默認的SPH單元轉換方法基于每個拉格朗日單元生成固定數量的SPH粒子。在拉格朗日母單元尺寸不均勻的情況下，此方法會導致轉換后的SPH粒子分布不均勻，從而對仿真精度產生不利影響。在此版本中，SPH 單元轉換的默認選項更改為統一背景網格轉換方法。均勻背景網格轉換是首選方法，因為它可以生成均勻分布的SPH粒子，有助于實現更好的仿真精度。均勻背景網格轉換會在增量開始時自動將拉格朗日單元轉換為 SPH 粒子。對于每個基于單元的單元轉換，必須在“SECTION CONTROLS”選項中設置SPH CONVERSION=PER ELEMENT。
3. 在 Abaqus/Explicit中導入其他外部場
產品：Abaqus/Explicit
3.1 2022 FD04 （FP.2232）
現在，可以從CST Studio 分析中導入時域和頻域結果。此功能在2022 FD04 （FP.2232）版本中首次提供。這種新的導入功能僅限于在離散位置導入力和扭矩，以及導入物體表面或體積上的熱損失：在Abaqus/Explicit中，導入某個時間范圍內場，性能得到提高；當將力、壓力、牽引力和熱通量作為歷史相關場導入時，場映射器為缺失成員分配零值。
3.2 Abaqus 2022 FD03 （FP.2223）
在Abaqus/Explicit 中，可導入外部場以定義與歷史記錄相關的場。以前，外部場的導入在Abaqus/Explicit中僅用于定義初始條件和分布。
展開 Simright 2018.1.11更新:優化大模型加載速度，提升5-10倍！
https://www.simright.com/zh/blogs/simright-2018-1-11-jiazaisudu/
更新語錄
伴隨著計算機硬件及有限元技術的發展，對于復雜模型的常用分析方法也從早期的一維單元模擬發展至二維及三維單元模擬，模型組件的部件數量及細節特征數量也急劇上升。為降低用戶硬件成本，Simright推出了使用瀏覽器即可進行分析的CAE軟件，本周重點針對大模型的加載及操作響應速度進行了優化。更新共有3項改進和修復，歡迎大家體驗，多提建議！希望大家支持云端CAE，支持Simright！
2018.1.5-2019.1.11
Simulator(在線結構分析軟件)
1.改進：優化大模型加載速度提升模型響應速度，優化大模型操作體驗，提升5-10倍。
Toptimizer(在線拓撲優化軟件)
1.改進：優化大模型加載速度提升模型響應速度，優化大模型操作體驗，提升5-10倍。
CAE Converter(在線CAE格式轉換軟件)
1.修復：INP轉換BEAM單元至BDF時失敗修復使用INP文件轉換至BDF格式時，BEAM單元轉換失敗的問題。
展開 Dynaform網格轉片體
注：工藝補充的是網格單元，在導出時會提示沒有片體，我想知道有沒有方法將單元轉換成片體啊。
『轉貼』關于MIDAS/Civil懸索橋分析的一些功能說明
(此時幾何剛度初始荷載不發生作用, 是為了保存成橋狀態的構件內力，以便與活載計算結果組合)
b) 輸入“小位移/初始單元內力”，定義移動荷載后進行分析。(因為是施工階段非線性分析的獨立模型，對于PostCS狀態進行靜力分析時，不是利用最后階段的內力計算幾何剛度。因此需另行輸入初始單元內力，以用來計算PostCS狀態的幾何剛度。)
c) 分析前需把自重、二期恒載等的荷載類型（定義靜力荷載工況時）定義為施工階段荷載。（對于移動荷載工況，程序會自動將索單元轉換為等效桁架單元進行線性分析。但對于其它荷載工況，程序還是按索單元計算，因此有可能出現不收斂的情況。而且由于對于自重、二期恒載的效應已經包含在了成橋狀態的內力中，因此將其設為施工階段荷載，以便對于PostCS狀態不再分析計算）
d) 在PostCS定義一個CS:合計的組合，再定義一個合計與移動荷載的組合。
7）如何得到施工階段過程中，各構件的結構效應？
a) 建立成橋模型
b) 定義倒拆分析的施工階段
c) 在施工階段分析控制對話框中鉤選“考慮構件平衡內力”后進行倒拆分析
8）對于懸索橋如何考慮溫度作用？
a) 可以把溫度作用同樣作為一個施工階段加在最后一個階段上。但對升溫和降溫需建立不同的模型進行分析后分別查看結果。此時對于溫度進行的是非線性分析，有可能出現不容易收斂的情況。
也可將溫度作用定義為一般的荷載工況（不是施工階段荷載工況）。這樣程序在進行完施工階段分析后，會利用幾何剛度初始荷載形成結構的幾何剛度，并對這種狀態的結構進行溫度作用的分析。此時對于索單元是將其轉換為等效桁架單元來計算的。
展開 ABAQUS增材制造操作案例(適用于3D打印、激光熔覆、焊接等領域）_第一期 ￥65
型中的生死單元控制是利用GUI界面設置的，對于簡單的增材制造模擬可能會滿足要求，但是針對需要進行多次生死單元轉換的模型，依舊建議利用python腳本進行設置。
模型簡介:
1.技術涉及“生死單元的控制(GUI控制)"、“熱源子程序控制”兩項關鍵技術。
2.壓縮包包含案例文件兩個，子程序一個，第一個案例(laser NT)是純溫度場仿真，第二個案例(laser NTS)是熱力耦合的仿真，利用的是直接耦合的方法。
3.模型為單軌道熔覆案例，對于需要控制多軌道的仿真，技術都是一樣的。
4.包含laser NT案例的操作幫助視頻。
(咨詢QQ:773611784)
展開 官方幫助文檔分享-模型檢查
選自《有限元仿真實踐原理-學生參考書》第8章_單元質量和檢查
劃分網格之后，除了進行2D和3D網格質量檢查，還需要進行以下檢查：
5)幾何偏差
完成對幾何的網格劃分后，網格和幾何應該放在一起觀察（關閉網格線顯示）。網格不應當偏離幾何。
注：觀察網格和幾何，確保3D網格與幾何盡量貼合，2D網格位于鈑金零件中面。
6)刪除自由/臨時節點
如果不刪除自由節點會導致剛體位移。當打開自動奇異性處理選項后軟件使用剛度很小的彈簧單元將自由節
點與母體相連。這會在分析過程中產生警告信息。
注：通過shif+F2快捷鍵刪除自由節點。
7）在導出前進行節點、單元、屬性等的重編號，頻繁的導入/導出操作會導致非常大的節點和單元編號。
如果節點/單元的編號超過指定的極限值某些軟件會拒絕讀取文件。這時可以通過對節點/單元重編號來避免。
注：在tool->renumber面板對所有對象重新編號。
8)觀察單元的類型，種類和數量（整個模型的單元匯總）
在導出網格前或導入其它求解器模型后應該進行仔細檢查單元類型，種類數量等。有時由于轉換問題，如果
屬性沒有被恰當地定義或者是不支持的單元，單元可能會完全無法導出或者單元的種類被改變（像膜單元轉換為薄殼等）。如果存在顯示單元、軌跡線、單元自由邊和自由面，則應該刪除。
注：自動轉換的單元類型不一定是想要的，可以在2D->element types面板，再次對單元類型進行更新。
9)質量檢查（實際質量和有限元模型質量）
當樣機或物理模型可用時，應該將有限元模型的質量與實際質量進行比較。質量差異表明有缺失或多余的部
件或不恰當的材料或物理屬性。
注：測量模型總質量，與實際質量基本吻合。
10)無約束分析或虛假約束線性分析
在最終向客戶交付網格前應該做一個無約束分析。
展開 
關于MIDAS/Civil懸索橋分析的一些功能說明
(此時幾何剛度初始荷載不發生作用, 是為了保存成橋狀態的構件內力，以便與活載計算結果組合)
b) 輸入“小位移/初始單元內力”，定義移動荷載后進行分析。(因為是施工階段非線性分析的獨立模型，對于PostCS狀態進行靜力分析時，不是利用最后階段的內力計算幾何剛度。因此需另行輸入初始單元內力，以用來計算PostCS狀態的幾何剛度。)
c) 分析前需把自重、二期恒載等的荷載類型（定義靜力荷載工況時）定義為施工階段荷載。（對于移動荷載工況，程序會自動將索單元轉換為等效桁架單元進行線性分析。但對于其它荷載工況，程序還是按索單元計算，因此有可能出現不收斂的情況。而且由于對于自重、二期恒載的效應已經包含在了成橋狀態的內力中，因此將其設為施工階段荷載，以便對于PostCS狀態不再分析計算）
d) 在PostCS定義一個CS/FONT>合計的組合，再定義一個合計與移動荷載的組合。
7）如何得到施工階段過程中，各構件的結構效應？
a) 建立成橋模型
b) 定義倒拆分析的施工階段
c) 在施工階段分析控制對話框中鉤選“考慮構件平衡內力”后進行倒拆分析
8）對于懸索橋如何考慮溫度作用？
a) 可以把溫度作用同樣作為一個施工階段加在最后一個階段上。但對升溫和降溫需建立不同的模型進行分析后分別查看結果。此時對于溫度進行的是非線性分析，有可能出現不容易收斂的情況。
也可將溫度作用定義為一般的荷載工況（不是施工階段荷載工況）。這樣程序在進行完施工階段分析后，會利用幾何剛度初始荷載形成結構的幾何剛度，并對這種狀態的結構進行溫度作用的分析。此時對于索單元是將其轉換為等效桁架單元來計算的。
展開 ABAQUS中的光滑粒子流體動力學 ( SPH ) 方法
限制
SPH法有以下限制:
· 該方法在變形不太嚴重,單元不扭曲時不如一般的拉格朗日有限元分析準確，在較大的變形時不如耦合歐拉-拉格朗日分析準確。SPH方法主要用于傳統有限元方法或CEL法使用受限時，或者計算成本很高時。
· 當材料處于拉應力狀態，粒子的運動將變得不穩定，導致所謂的拉伸失穩。這種不穩定性，與標準SPH法的插值技術密切相關，在模擬固體拉伸時尤其明顯。這使得粒子趨向于聚集在一起而表現出破碎行為（fracture-like behavior）。
· 使用粒子單元定義的部件的質量分布和使用連續單元（如C3D8R）定義的部件的質量分布有所不同。當使用粒子單元時，部件中所有粒子的體積都是相同的。因此，部件中所有粒子的節點質量是一樣的。如果節點的布置不是一個常規的立方排列，質量分布將會不準確，在部件的自由表面上尤其明顯。
· 面載荷不能用于PC3D單元。但是，分布載荷，例如壓力，可以先施加在其他有限元表面然后通過接觸關系作用到粒子單元上。
· 使用粒子單元定義的部件，如果它們沒有使用相同的截面屬性，那么它們不能定義接觸關系。因此，你不能使用SPH法構建出不同材料的混合體。
· 目前Abaqus/CAE不支持SPH，可以使用Abaqus/CAE先生成質量單元（mass elements），寫入輸入文件（.inp），然后手動編輯輸入文件，將質量單元轉換為粒子。也可以利用ABAQUS將單元轉化成粒子，參照 “Finite element conversion to SPH particles,” Section 15.2.2。此外，也可以先創建C3D8R單元，然后利用腳本將單元轉換為粒子，參照www.3ds.com/support/knowledge-base。
展開 ABAQUS中DEM顆粒建模
1.CAE建模
構建一個正方體部件，將其裝配并劃分網格
顆粒是在網格節點處生成，網格布種大小要大于顆粒直徑，防止粒子干涉
單元類型為C3D8R單元
2.修改inp文件
將C3D8R單元類型改為pd3d單元
**賦予顆粒屬性
*Discrete Section, elset=顆粒集合名稱, density=顆粒密度, alpha=顆粒阻尼
顆粒半徑
**定義顆粒表面
*Surface, name=顆粒表面名稱
裝配后部件名稱.顆粒集合名稱,
**定義顆粒接觸
（1）法向接觸
（2）切向接觸
參與計算的顆粒均為解析剛體，因此增量步需為固定增量步。
重要的是C3D8R單元轉換為pd3d單元
inp文件中最大單元節點編號為1331，生成粒子數為1331個
在excel中編輯
按此規律依次排列到1331，1331
將其復制替換原來的網格單元即可
展開 有限元網格劃分的基本原則與通用方法
幾何分解法
幾何分解法最大的特點是節點和單元同步生成。該方法較多地考慮了待分域的幾何特征，確保生成質量較好的網格單元。
6. 掃描法
掃描法是將離散化的基本單元形體進行旋轉、掃描、拉伸等操作，獲得高維網格的一種方法。這種方法難度較低，容易實現，在當今大多數商用CAD軟件和有限元前置處理軟件中均有這種功能。但是這種方法只適合于形狀簡單的三維物體，且主要靠人機交互來實現，自動化程度低。
研究熱點
近年來，有限元分析在各種工程領域中得到了廣泛的應用，網格劃分技術的理論基礎已日趨成熟。有限元網格劃分的研究領域已由二維平面問題轉移到三維實體，研究重點已經由三角形（四面體）網格轉變為四邊形（六面體）網格，注重網格的全自動生成、網格自適應等研究。
1. 六面體網格劃分
當前，六面體單元網格生成算法主要有映射單元法、單元轉換法、基于柵格法、多子區域法、掃描法和投影法等。
映射單元法：先把三維實體分成幾個大的20節點六面體區，然后使用形函數映射技術把各個六面體區域映射為很多細小的8節點六面體單元。
單元轉換法：通過其他單元轉化為六面體單元。
基于柵格法：首先產生六面體網格模板，將其覆蓋到需要網格化的三維實體上。
多子區域法：分為三個主要步驟，首先將復雜目標域分解為一定數量的簡單子區域，然后對每個子區域進行六面體網格劃分，最后將各個子區域的網格組合成全局網格，從而形成目標域的整體網格。
展開 