ABAQUS CEL分析
關注創建者：1點 創建時間：2021-01-23
ABAQUS CEL分析的視頻教程
液體晃動過程分析-CEL-ABAQUS-3D
液體采用Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) 方法建立，用狀態方程（Us_Up）和液體黏度系數表示液體的材料屬性。通過本視頻的學習，大家可以掌握CEL法建立流固耦合的基本方法. CEL 適用于流固耦合模型以及大變形過程的模擬（比如切削過程仿真），缺點是在ABAQUS中僅支持三維的CEL模型的建立，這使得仿真時間變得很長。
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ABAQUS CEL分析的實例教程
傳統有限元的拉格朗日分析（Lagrangian analysis），材料屬性與網格節點相關聯，材料伴隨著網格 變形而發生形變，當解決極端變形的情況時，會由于單元的變形扭曲而失去原有的精度。
歐拉分析（Eulerian analysis）方法，其網格節點空間固定，材料不隨單元變形而是在單元間流動，可有效地解決極端變形以及包含流體流動的問題，所以諸如液體晃動、氣體流動、穿透問題等均可通過歐拉分析有效處理。
歐拉分析雖然可有效處 理流體流動分析，但在捕捉結構流固交界面上存在一定困難。 此時，可應用耦合歐拉-拉格朗日分析（CEL）功能進行求解。
本案例模擬水箱中水輪葉片轉動帶動水運動的過程，采用顯示動力學CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）方法進行流—固耦合分析。
有限元建模主要過程：
1. Part和Assembly模塊
建立以下三個Part，并對三個Part實例進行裝配。
reference：3D- Deformable-Solid類型
shuilun：3D- Deformable-Shell類型
water：3D-Eulerian類型
2. Property模塊
創建兩種材料steel和water，分別賦予shuilun（截面類型為Shell，Homogeneous）和water（截面類型為Eulerian）部件。其中，水介質流動視為近似不可壓縮的、粘性層流流動。采用線性Us -Up Hugoniot形式的Mie-Grüneisen狀態方程描述水介質的體積響應。
3.
展開 Abaqus CEL爆炸分析_混凝土建筑 ￥299
************************************Abaqus中的爆炸分析方法************************************
Abaqus的爆炸分析可以基于CONWEP/CEL/SPH/UNDEX聲固耦合等技術來建模，其中，CEL/SPH方法可以調用JWL或Ignition and growth狀態方程，常用于空氣中或水下的近場爆炸問題。
本篇案例為Abaqus CEL方法模擬空中爆炸對建筑物的毀傷作用。
************************************CEL近場爆炸應用案例************************************
建筑物為兩層民用住宅，混凝土+鋼筋土，混凝土采用CDP本構，并考慮單元刪除（≥Abaqus2019版）；歐拉域內設置TNT炸藥和空氣，材料行為分別采用JWL和理想氣體狀態方程來描述。
首先，通過靜力學分析計算重力作用下建筑物的應力和變形，住宅內部房間布局和各區域的應力如下。
建筑物應力
然后，通過*initial state將重力下的應力應變、變形等傳遞到顯式動力學分析模型中，作為爆炸前建筑的初始狀態。
建筑物變形
某坐標截面上沖擊波與建筑物的相互作用：
爆炸沖擊波
在爆炸沖擊波作用下，混凝土出現大面積的損傷：
混凝土損傷
損傷嚴重的區域，單元完全失效：
動態應力
變形放大50倍，可以觀察到沖擊波造成的直接破壞和建筑物振動造成的間接破壞。
展開 </p><h2 class="ql-align-center"><strong>3.結束語</strong></h2><p>由上述簡單的算例可知，abaqus模擬爆炸或高速沖擊問題還是比較方便的，而且思路跟AUTODYN等軟件類似。上述算例主要用了CEL方法，即先設定一定的歐拉區域，或是空白或可用空氣、水等填充，之后在此歐拉區域填充PBX，而彈靶采用拉格朗日網格即可。</p><p>當然，高速沖擊類問題還可以使用SPH方法，據我所知，CEL及SPH不能同時使用。</p><p>歡迎咨詢討論。</p><p><br></p><p><br></p>
展開 作為Abaqus中用于極度變形的分析技術之一，CEL方法常用在流固耦合、固體大變形等分析過程。
CEL方法的基礎是歐拉分析，今天的USim小課堂為大家提供一個歐拉分析的入門案例-水滴落水過程完整步驟。
Abaqus水滴落水歐拉分析
1、創建一個歐拉部件，尺度200，尺寸50*100*100（1/4模型），如下圖分割該歐拉部件（非必須步驟），用于幫助參考體部件的定位。
創建歐拉部件
2、建模單位制采用mm-tone，定義歐拉材料參數密度=1e-9；EOS/Us-Up=（1483000，0，0）；動粘度系數=8.9e-10，以此材料創建歐拉截面并指派給歐拉部件。同時把網格沿對稱面交線方向單向加密，種子偏置參數為最小尺寸1mm，最大5mm。
定義歐拉材料并劃分網格
3、創建水的參考部件（不需要指派材料），并與歐拉部件裝配；顯式動力學分析步時長0.5s。
創建并裝配參考部件
4、用VFT工具，按照參考部件占據的歐拉網格區域生成一個離散數據場，用來定義水的初始位置。
生成離散數據場
5、定義對稱面的xsymm/zsymm對稱邊界條件，并在地面與另外兩個側面定義Vi=0的邊界條件作為流體的wall，其中i代表與該面垂直的坐標軸；施加-Y向重力。
施加邊界條件
6、單純的歐拉分析可不用定義接觸，直接執行分析。
表面波
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展開 abaqus小球入水CEL流固耦合分析
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</span></h2><p>前段時間分享了用Abaqus CEL方法分析侵徹爆破問題，詳情見：</p><p><br></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="【Abaqus爆炸】 CEL方法分析彈頭侵徹爆破" data-link="https
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<h2 class="ql-align-center"><strong>0.引言</strong></h2><p>Abaqus作為綜合性有限元軟件，其功能強大不言而喻，然而在軍工領域用abaqus模擬各類沖擊爆炸毀傷比較少見，可能是因為abaqus更適合做高度非線性熱、力學分析。而爆炸類問題，AUTODYN或LS-DYNA可以模擬一維到三維的各類問題，同時擁有豐富的材料庫；但是對于習慣abaqus的用戶
CEL爆炸分析_混凝土建筑</a></p><p><a href="http://mp.weixin.qq.com/s?
************************************Abaqus中的爆炸分析方法************************************
Abaqus的爆炸分析可以基于CONWEP/CEL/SPH/UNDEX聲固耦合等技術來建模，其中，CEL/SPH方法可以調用JWL或Ignition and
傳統有限元的拉格朗日分析（Lagrangian analysis），材料屬性與網格節點相關聯，材料伴隨著網格 變形而發生形變，當解決極端變形的情況時，會由于單元的變形扭曲而失去原有的精度。
歐拉分析（Eulerian analysis）方法，其網格節點空間固定，材料不隨單元變形而是在單元間流動，可有效地解決極端變形以及包含流體流動的問題，所以諸如液體晃動、氣體流動、穿透問題等均可通過歐拉分析有效處理
ABAQUS提供了三種網格與材料相互作用模型：一是Lagrangian法，它認為節點固定于材料內部；二是ALE法，它認為材料自由邊界處網格固定；三是Eulerian法，它認為網格節點是固定的，而材料在網格內部流動。在很多應用中，高度變形的材質（例如流體）與拉格朗日體相互作用，例如船體與波浪的作用，封閉在固體容器內的流體等，對于這種情況，ABAQUS提供了耦合CEL方法。本實例（附件中的inp文件）
