SPH法的案例
abaqus sph法模擬倒酒 ￥15
abaqus sph法模擬倒酒,cae文件及inp
SPH法復合材料碰撞仿真
在顯示動力學模塊中用SPH法對復合材料設定的時候，為啥無法創建命名選擇呢，后面我改用方塊碰撞鋼板的模型，也同樣遇到了這個問題。換用ls-dyna也是這樣的
abaqus三維切削數值模擬(sph法) ￥20
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視頻鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15552，視頻下方同樣有源文件
基于無網格SPH法的納米壓痕仿真方法（分析裂紋的萌生及擴展） ￥1.99
基于無網格SPH法的納米壓痕仿真方法（分析裂紋的萌生及擴展）
建模分析流程：
用WB建立FEM幾何模型，用APD前處理，用LSPP進行femsph轉化，生成SPH粒子，進行虛粒子約束等便捷處理，定義接觸設置求解時間，定義裂紋損傷的輸出等，最后用UE軟件對K文件進行查看，替換硬脆材料的JH-2本構模型，檢查K文件正確性等。用LSDYNA對K文件求解，用LSPP查看結果，用ORIGIN對數據結果進行處理。
結果展示：
利用LS/DYNA中的SPH法進行旋轉刀具切削模擬
針對這些情況，本文在前人研究基礎上，采用一種SPH無網格法進行切削仿真。
SPH方法是基于插值理論的方法，是一種朗格朗日性質的無網格法。在對工程材料進行離散化處理時，它與有限元存在重大區別：對材料的離散化不使用單元，而是使用固定質量的質點或粒子，對某一系統的狀態及其運動情況則通過這一系列彼此間相互作用的粒子來描述。質點的質量固定在坐標系上，所需的基本方程也是守恒方程和固體材料的本構方程。按照運算原理來說，SPH是把物理流場用具有一定流動速度的運動質點來描述，每個質點就是已知流場特性的插值點，這樣整個問題的解可以通過質點的規則插值函數得到。SPH法不依賴網格，從而允許材料界面可以“天然”的存在，適用于解決工程材料在高速加載速率下的斷裂等難題，能夠較為簡捷而精確地實現材料復雜的木構行為，因此如今已經廣泛應用在水下爆炸仿真、高速碰撞等動態響應的數值模擬領域。
LS-DYNA是功能完備的大型商用計算軟件，主要用來進行非線性顯式分析。該軟件適用于的求解類型包含以下幾種：各種幾何非線性問題、材料非線性與接觸非線性問題、多種高度非線性的瞬態動力學問題。LS-DYNA提供的算法以Lagrange算法為主，但同時也擁有ALE算法和Euler算法。該軟件主要以處理非線性動力分析為主，但同時也具有靜力學分析的能力。LS-DYNA針對的工程領域以結構分析問題為主，但同時提供了熱力學分析以及流-固耦合計算功能。
2、模型介紹
模型分為兩部分考慮：對于切削層區域，切削過程中會材料發生劇烈變形形成切屑，因此采用SPH粒子劃分。很多時候工程問題中某些構件剛度遠遠大于其余部件，工作過程中可以認為是不發生彈性變形的?；谶@一理論，ANSYS/LS-DYNA允許用戶把有限元模型中剛度相對較大的構件定義為剛體，有利于大大減少顯式分析所用時間。
展開 基于SPH法圓柱形航行體入水沖擊特性
基于SPH法圓柱形航行體入水沖擊特性
1 研究背景及意義
從上個世紀 20 年代起，眾多學者就從理論上和實驗方面進行著手，對入水沖擊現象、沖擊載荷變化規律等方面開展了大量的研究工作。通過對入水沖擊問題的國內外現在進行調研發現，入水問題的研究對象多集中在小型運動體（如楔形體、圓柱體、射彈等），對于大尺度航行體入水沖擊問題研究較少，對此有許多重要問題尚未得到解決，一方面是由于大尺度航行體高速入水進行試驗的成本較高、測試難度較大，根據已公開發布的文獻，國內僅有部分水池支持實驗測試但研究深度和廣度較為有限，尚無法為該類研究提供成熟的技術支持。另一方面，大尺度航行體高速入水時間極短，對于速度、載荷等的監測和計算難度較大，因此采用仿真方法對該過程進行研究顯得尤為重要。
2 計算模型
3 LS-DYNA計算模型
4 計算結果
航行體入水的過程包括撞水、侵水、全沾濕后航行主要階段。 撞水階段指的是，運動體在其頭部接觸水面的極短時間內，頭部與水面發生碰撞。 當第一階段撞水結束以后，高速航行體以一定速度向四周排水，使周圍水體發生流動，隨航行體進入水中體積的逐漸增大，自由液面的隆起也變得越來愈越大，與水的接觸面隨之增大，從而擴大了航行體的沾水面積。此階段稱為“侵水階段”。全浸濕后運動階段作為航行體入水過程的最后一個階段，航行體表面的空泡完全消失，整個彈體表面都與開始水接觸，之后運動體進入了受控的彈道狀態。
展開 基于SPH法圓柱形航行體入水沖擊特性
基于SPH法圓柱形航行體入水沖擊特性
1 研究背景及意義
從上個世紀 20 年代起，眾多學者就從理論上和實驗方面進行著手，對入水沖擊現象、沖擊載荷變化規律等方面開展了大量的研究工作。通過對入水沖擊問題的國內外現在進行調研發現，入水問題的研究對象多集中在小型運動體（如楔形體、圓柱體、射彈等），對于大尺度航行體入水沖擊問題研究較少，對此有許多重要問題尚未得到解決，一方面是由于大尺度航行體高速入水進行試驗的成本較高、測試難度較大，根據已公開發布的文獻，國內僅有部分水池支持實驗測試但研究深度和廣度較為有限，尚無法為該類研究提供成熟的技術支持。另一方面，大尺度航行體高速入水時間極短，對于速度、載荷等的監測和計算難度較大，因此采用仿真方法對該過程進行研究顯得尤為重要。
2 計算模型
3 LS-DYNA計算模型
4 計算結果
航行體入水的過程包括撞水、侵水、全沾濕后航行主要階段。 撞水階段指的是，運動體在其頭部接觸水面的極短時間內，頭部與水面發生碰撞。 當第一階段撞水結束以后，高速航行體以一定速度向四周排水，使周圍水體發生流動，隨航行體進入水中體積的逐漸增大，自由液面的隆起也變得越來愈越大，與水的接觸面隨之增大，從而擴大了航行體的沾水面積。此階段稱為“侵水階段”。全浸濕后運動階段作為航行體入水過程的最后一個階段，航行體表面的空泡完全消失，整個彈體表面都與開始水接觸，之后運動體進入了受控的彈道狀態。
展開 利用ANSYS/LS-DYNA的SPH-FEM耦合拉伸模擬
光滑粒子動力學（smoothed particle hydrodynamics，SPH）的基本思想是將連續體離散為相互作用的粒子，每個粒子具有密度、質量以及相關物理屬性，粒子間運動遵循牛頓第二定律；其本質是一種拉格朗日方法，運用插值理論將宏觀變量（如壓力、密度以及溫度等）一系列無序點的值通過微分形式轉換成積分運算。SPH法采用粒子劃分，不依賴于網格，具有很好的自適應性，可以避免網格畸變，適合切削引起的大變形問題。然而SPH法對每個粒子進行計算時，需要搜索影響區域內近鄰的粒子信息、粒子物理量計算和搜索信息都比較費時，因此計算效率比普通的有限元法低，對于三維模型占用計算機資源較大。
針對SPH與FEM的各自特點，為提高計算效率并消除網格畸變，采用SPH與FEM耦合的方法解決切削數值模擬問題。在變形大的區域采用SPH，避免FEM的網格畸變過大造成計算困難。在變形小的區域采用FEM，以提高計算效率。SPH與FEM耦合算法分為固定耦合算法和自適應耦合算法。固定耦合算法在計算之前就已確定SPH區域和FEM區域。自適應耦合算法則在計算之前都是FEM網格，在計算過程中自動地將大變形的有限元網格單元轉換為光滑粒子，并按SPH法計算物理量。
基于以上考量，本文運用ANSYS/LS-DYNA進行了SPH-FEM耦合算法的拉伸試驗模擬。
2、模型設置
分析模型如下圖所示，拉伸件兩端采用殼單元，中間段采用SPH粒子法劃分。粒子與殼單元接觸段采用tie功能進行綁定，以實現FEM與SPH之間的耦合計算。
展開 SPH爆炸分析——基于LS-DYNA
研究背景
模型爆炸沖擊效應的計算一直是計算力學中的難題，涉及到高壓力、高應變率以及材料的破壞等問題，需要模擬裂縫的擴展，跟蹤邊界的發展[(i1，而傳統的計算方法如有限元法、有限差分法都依賴于網格，不適于處理與原網格線不相符的不連續問題，這些固有特點限制了它們在模擬爆炸沖擊效應問題中的應用。為了克服或消除上述種種限制，人們從20世紀70年代中期開始試圖設計新一代的數值方法—無網格方法。到目前為止，已出現了多種無網格數值方法，其中光滑質點動力學法(SPH-Smooth Particle Hydrody-rocs)是提出最早發展較突出的一種方法。由于SPH法不用網格，沒有網格畸變問題，所以能夠處理爆炸沖擊類引起的大變形問題，同時，SPH法允許存在材料界面，可以簡單而精確地實現復雜的本構行為，也能夠模擬爆炸或沖擊所導致的成坑、侵徹和震塌等破壞現象。
1977年，Lucy和Gingold等人提出了SPH的基本方法，最初是應用于天文物理學和宇宙學問題，但直 到20世紀90年代，隨著理論研究的發展和實際應用的擴展，SPH法才被廣泛承認(z-sl，進人了成熟期。本文采用Is-dyna3d程序，用有限元與SPH結合的方法，對'TNT裝藥在混凝土中爆炸成坑時的破壞過程進行模擬計算。
2.
展開 ABAQUS中的光滑粒子流體動力學 ( SPH ) 方法
圖2核函數示意圖
SPH方法自提出（Gingold和Monaghan，1977）以來得到了大量的理論支持，與該方法相關的出版物非常之多。大量的參考文獻見下文。
該方法可以使用ABAQUS / Explicit中的所有材料（包括用戶自定義材料），可以定義其他拉格朗日模型中的任何初始條件和邊界條件，也支持與其他拉格朗日部件的相互接觸，從而擴大了該方法應用范圍。
對于變形不明顯的問題，該方法不如拉格朗日有限元分析準確，對于變形較大的問題，該方法不如耦合歐拉-拉格朗日（CEL）方法準確。當模型的大部分節點都是SPH粒子時，不宜使用多CPU進行分析。
應用
SPH分析對涉及極端變形的問題非常有效。例如：液體晃動，波浪工程，彈道學，噴涂，氣體流動，二次撞擊造成的閉塞和破碎等。在許多情況下，CEL法和SPH法都可以使用。在許多CEL分析中，材料所占體積明顯小于空穴，因而計算成本可能很高。此時，SPH分析是首選方法。例如，在較大空間內追蹤初次撞擊產生的碎片直到二次撞擊發生時，若采用CEL法分析則計算成本很大，而采用SPH分析不存在任何額外成本。
人工粘度
SPH中的人工粘度與有限元方法中的體積粘度（bulk viscosity）意義相同。和其他拉格朗日有限單元一樣，粒子單元使用線性和二次粘度來抑制計算響應中的高頻噪聲。在少數情況下，ABAQUS的默認值不合適，你可以通過關鍵字更改人工粘度。
展開 SPH-FEM 彈丸侵徹靶板的仿真（DYNA）
SPH（光滑質點動力學）是一種無網格方法，最早是由歐洲航天局提出，用來解決天文物理學問題，用于計算超高速碰撞。SPH法的離散化不使用單元，使用固定質量的可動點。質量固定在質點的坐標系上，SPH方法是一種拉格朗日方法，基本的方程也是守恒方程和固體材料本構方程。由于SPH方法不使用網格，沒有網格畸變的問題，在拉格朗日格式下處理大變形問題。SPH法允許存在材料界面，可以簡單而精確的實現復雜的本構模型，已成功在水下爆炸仿真模擬、超高速碰撞等材料動態響應的數值模擬領域，可以模擬連續體結構的解體、破碎、固體層的斷裂和脆性破壞等。
1、首先建立如下圖所示的模型。
2、賦予材料，插入材料命令即可
3、刪除掉wb中接觸，需要在prepost中定義。
4、劃分網格如下圖所示，（sph中的部分節點需要與FEM中的對齊）
5、設置邊界條件和初始條件。設定FEM-SPH界面的segment，設置周圍為固定邊界。
6、用prepost打開K文件
7、將FEM網格變為SPH網格。
8、完成SPH網格的建立，刪除掉元Part。
9、設置set_node，用于定義接觸.
10、設置SPH的對稱面。
11、設置接觸為Eroding_nodes_to_surface
12、設置固粘接觸。
13、設置Section為sph，并在part中應用。
14、設置全局對稱。
15，就可以點擊計算。
展開 
FEM-SPH耦合計算 LSDYNA（Workbench 前處理） ￥10
SPH（光滑質點動力學）是一種無網格方法，最早是由歐洲航天局提出，用來解決天文物理學問題，用于計算超高速碰撞。SPH法的離散化不使用單元，使用固定質量的可動點。質量固定在質點的坐標系上，SPH方法是一種拉格朗日方法，基本的方程也是守恒方程和固體材料本構方程。由于SPH方法不使用網格，沒有網格畸變的問題，在拉格朗日格式下處理大變形問題。SPH法允許存在材料界面，可以簡單而精確的實現復雜的本構模型，已成功在水下爆炸仿真模擬、超高速碰撞等材料動態響應的數值模擬領域，可以模擬連續體結構的解體、破碎、固體層的斷裂和脆性破壞等。
1、首先建立如下圖所示的模型。
2、賦予材料，插入材料命令即可
3、刪除掉wb中接觸，需要在prepost中定義。
4、劃分網格如下圖所示，（sph中的部分節點需要與FEM中的對齊）
4、設置邊界條件和初始條件。設定FEM-SPH界面的segment，設置周圍為固定邊界。
5、用prepost打開K文件
6、將FEM網格變為SPH網格。
7、完成SPH網格的建立，刪除掉元Part。
7、設置set_node，用于定義接觸.
8、設置SPH的對稱面。
9、設置接觸為Eroding_nodes_to_surface
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11、設置Section為sph，并在part中應用。
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展開 2025大賽優秀作品 | Ansys Rocky 耦合 Ansys Motion 在洗衣機平衡環研發中的應用
作品名稱：Ansys Rocky 耦合 Ansys Motion 在洗衣機平衡環研發中的應用
作者： 李辰 | 小米移動科技股份有限公司南京分公司 高級仿真工程師
關鍵詞：Ansys Motion, Ansys Rocky，SPH法，流固耦合
作者說
Ansys 平臺下的模塊眾多，涵蓋了各學科領域，且各學科領域之間可以實現相互耦合，協同仿真，使得仿真場景無限貼近實際應用場景，所以這種耦合分析的結果更加值得信賴。此外，Ansys平臺下各學科分析均擁有世界公認的軟件模塊，隨著各模塊功能的不斷開發與完善，為今后的產品研發和理論研究創造了無限的可能性。
通過耦合Ansys Motion和Ansys Rocky兩個模塊，研究了洗衣機平衡環在不同設計參數組合下，對于整機抗振性能的影響。在Ansys Motion中模擬洗衣機筒的復雜運動狀態（力、位移、加速度等），在Ansys Rocky中，使用SPH法模擬了平衡環內液體的復雜流動形式。通過兩個模塊的耦合計算，使得先前難以從測試和傳統耦合仿真（Mechanical和Fluent）進行研究的平衡環問題，得到了新的探索路徑。通過這種耦合方法，可以快速指導平衡環的設計，為平衡環抗振的效果提供理論驗證。
挑戰/需求
作者所在企業需要通過仿真模擬的方法探索和驗證不同平衡環設計對于抗振性能的影響。其挑戰在于傳統的仿真分析方法涉及流固耦合、多相流、動網格、瞬態分析等多個仿真領域的技術難點，導致仿真分析的計算效率低下，計算資源消耗過高，難以輸出可靠的仿真結果。
展開 abaqus高速彈丸沖擊鋼板（sph法） ￥20
使用SPH技術模擬其中心部分的實心板受到高速圓柱形剛性物體的沖擊。沖擊后，靠近板中心的部分首先發生大變形，然后破裂。最終，彈丸打孔了板。
該模型分析了高速彈丸和實心板之間的沖擊相互作用。實心板的尺寸為400 mm×400 mm×12 mm。使用102726 PC3D元素對板中心半徑為100 mm的圓形部分進行建模，并使用9312 C3D8R元素對板的其余部分進行建模。圓柱形剛性實心彈丸的長度和半徑分別為25 mm和8.4 mm。彈丸的初始速度設置為1000 m / s。用于該板的材料是楊氏模量MPa，泊松比0.3，密度噸/ mm 3的鋼。該板被建模為具有速率依賴性硬化的彈塑性材料。延性和剪切損傷是根據能量準則演變而來的。剛性彈丸與實心板之間的相互作用是通過摩擦系數為0.3的摩擦接觸來定義的。文件名：ver_prc_projectileimpact.inp
應力傳遞至鋼板
應力未傳遞至鋼板
兩者對比
展開 基于ls-dyna的SPH粒子法模擬侵徹
計算模型：靶板粒子間距漸變，局部加密，1/4對稱邊界
接觸力輸出：
*CONTACT_FORCE_TRANSDUCER_PENALTY
$# cid title
$# ssid msid sstyp mstyp sboxid mboxid spr mpr
1 0 0 0 0 0 0 0
$# fs fd dc vc vdc penchk bt dt
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*DATABASE_RCFORC
$# dt binary lcur ioopt
0.010000 0 0 1
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