無網(wǎng)格SPG方法
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無網(wǎng)格SPG方法的視頻教程
Simsolid無網(wǎng)格方法在電池包結構仿真中的應用
Simsolid無網(wǎng)格方法在電池包結構仿真中的應用，涵蓋靜載、振動、擠壓、電芯膨脹等工況的講解介紹。
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無網(wǎng)格SPG方法的實例教程
基于網(wǎng)格的數(shù)值方法（如FEM 等）在模擬材料破壞過程時具有局限性。為更好地模擬三維材料、結構中的損傷/破壞行為，LS-DYNA開發(fā)了無網(wǎng)格光滑粒子伽遼金法（SPG）。該方法直接在節(jié)點上進行空間積分，避免了其他無網(wǎng)格法采用的背景網(wǎng)格空間積分法帶來的局限性。為了準確模擬材料的開裂過程，SPG方法開發(fā)了鍵斷裂破壞模型，該模型采用多種斷裂準則處理復雜應力情況下材料損傷斷裂過程。
目前，SPG方法已經(jīng)成功的在材料加工，制造過程及破壞分析中得到廣泛的應用，涉及到的材料有：金屬，復合材料，混凝土，橡膠，木材和骨頭等材料。可以模擬的加工過程有各種連接過程加工，切削，磨削，鉆孔-拉出等。
本文將簡要介紹SPG方法的基本概念、主要功能及其應用，包括材料失效分析方法，汽車行業(yè)應用（機械連接工藝及接頭強度）；制造業(yè)及電子工業(yè)行業(yè)應用（橡膠的下料、切割、鉆孔、研磨、超聲波切割，各種材料的螺紋成型，混凝土、金屬、木料）；Defense高速撞擊侵徹（侵徹混凝土和金屬目標）；生物醫(yī)學/牙科行業(yè)，如牙鉆/植入，插針（插入橡膠），骨鉆/拔出等。
SPG方法概述及主要特征
由于涉及材料的非連續(xù)性，目前為止材料失效分析仍然是CAE模擬分析中的難點問題，當我們把有限元和材料失效/破壞分析聯(lián)系在一起，通常默認使用單元刪除法，而單元刪除法會破壞收斂準則，同時也會導致非物理的響應，如力和力矩的響應會降低，或不能得到正確的損傷形態(tài)。
展開 <p>算例為剛性球以500m/s的速度沖擊混凝土板。</p><p>球體材料為鋼，采用rigid模型。</p><p>混凝土板材料為C40，K&C模型。</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
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</div><p>若使用不同的混凝土模型，則可以產(chǎn)生完全不同的效果。下圖為RHT模型計算結果
展開 無網(wǎng)格方法誕生于1977年。Lucy L B，Gingold R A， Monaghan J J等,使用SPH方法模擬無邊界的天體現(xiàn)象，這是最早的無網(wǎng)格方法。在SPH方法中，近似函數(shù)使用核（kerne）近似，方程離散使用配點法，其精度比較低，并且容易出現(xiàn)不穩(wěn)定性。
在隨后的15年里，無網(wǎng)格的發(fā)展處于停滯狀態(tài)。直到1992年，Nayroles使用移動最小二乘法（MLS）進行節(jié)點近似，并使用Galerkin方法進行邊值問題求解，他稱這種方法為Diffuse Element Method（DEM）。在DEM中，只需要分布的節(jié)點和邊界描述，不需要進行網(wǎng)格劃分，這也正是“無網(wǎng)格”的由來。
1994年，西北大學的Belytschko教授同樣使用MLS進行節(jié)點近似，但考慮了在DEM中忽略的形函數(shù)導數(shù)的某些項，并使用Lagrange乘子施加本質邊條，稱其為無單元伽遼金方法（EFG）。EFG比DEM精確，在許多領域獲得廣泛的應用，特別是在裂縫生長，晶體生長，大變形的等問題中。此后，無網(wǎng)格方法迅猛發(fā)展，目前不同的無網(wǎng)格方法有十多種：SPH，DEM，EFG，RKPM（再生核質子法），F(xiàn)PM（有限點方法），BNM（邊界節(jié)點方法），PU（單位分解），PUFEM（單位分解有限元），HP－Cloud（HP云，或HP覆蓋）， MLPG(無網(wǎng)格局部Petrov－Galerkin方法)，LBIE（局部邊界積分方程方法），MFS（有限球方法），F(xiàn)MM（Free Mesh Method）,NEM（自然元）等等。
無網(wǎng)格方法的一個重要貢獻就是，不僅在于其本身，對于有限元，有限差分的推動作用也是非常大的。如單位分解有限元，使得有限元的精度大大提高，不再是C0的了。廣義有限元和廣義有限差分的出現(xiàn)也是由于無網(wǎng)格的推動作用。
展開 金屬塑性加工過程無網(wǎng)格數(shù)值模擬方法
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會議閉幕式上還正式確定了未來“無網(wǎng)格與粒子類方法研討會”序列會議的中英文名稱、確定了本屆研討會承辦方所設計的會議Logo為以后序列會議的正式Logo等部分相關事宜，此外還確定了“第三屆無網(wǎng)格與粒子類方法研討會”將于2020年在新疆大學召開。
研討會現(xiàn)場
優(yōu)秀論文頒獎儀式
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<p>算例為剛性球以500m/s的速度沖擊混凝土板。</p><p>球體材料為鋼，采用rigid模型。</p><p>混凝土板材料為C40，K&C模型。</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com
Lead R&D Engineer
視頻鏈接：LS-DYNA中的材料加工，制造過程及破壞分析-無網(wǎng)格SPG方法
技術校對：王強， Ansys高級應用工程師；整理編輯：俞琴
基于無網(wǎng)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(shù)據(jù)結果進行處理
SPG無網(wǎng)格方法是基于直接點積分（Direct Nodal Integration) 的迦遼金算法。直接點積分的不穩(wěn)定性問題在SPG方法中用光滑位移理論 (Displacement Smoothing Theory) 進行了處理，這使得該方法穩(wěn)定性好、精度高。相比于傳統(tǒng)高斯積分的無網(wǎng)格法，其效率又因為直接點積分得到了一定的提升。
SPG無網(wǎng)格方法是基于直接點積分（Direct Nodal Integration) 的迦遼金算法。直接點積分的不穩(wěn)定性問題在SPG方法中用光滑位移理論 (Displacement Smoothing Theory) 進行了處理，這使得該方法穩(wěn)定性好、精度高。相比于傳統(tǒng)高斯積分的無網(wǎng)格法，其效率又因為直接點積分得到了一定的提升。
近日，第二屆無網(wǎng)格與粒子類方法研討會在陜西西安召開，此次研討會由中國力學學會計算力學專業(yè)委員會無網(wǎng)格與粒子類方法專業(yè)組主辦，西北工業(yè)大學航空學院計算力學與工程應用研究所承辦，清華大學航天航空學院張雄教授、西北工業(yè)大學航空學院徐緋教授、西北工業(yè)大學理學院聶玉峰教授為會議共同主席，廈門大學建筑與土木工程學院王東東教授和北京大學工學院劉謀斌研究員為會議學術委員會共同主席。
會議開幕式由徐緋教授主持，
無網(wǎng)格方法誕生于1977年。Lucy L B，Gingold R A， Monaghan J J等,使用SPH方法模擬無邊界的天體現(xiàn)象，這是最早的無網(wǎng)格方法。在SPH方法中，近似函數(shù)使用核（kerne）近似，方程離散使用配點法，其精度比較低，并且容易出現(xiàn)不穩(wěn)定性。
在隨后的15年里，無網(wǎng)格的發(fā)展處于停滯狀態(tài)。直到1992年，Nayroles使用移動最小二乘法（MLS）進行節(jié)點近似，并使用
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