光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(SPH)及DYNA相關(guān)問(wèn)題
關(guān)注創(chuàng)建者：仿真博士 創(chuàng)建時(shí)間：2016-03-03
光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(SPH)及DYNA相關(guān)問(wèn)題的視頻教程
光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(SPH)及DYNA相關(guān)問(wèn)題的實(shí)例教程
一、SPH法簡(jiǎn)介
SPH方法的理論思想源于粒子法，在SPH方法中，所有單元都是由占有獨(dú)立空間且具有獨(dú)立質(zhì)量的有限個(gè)粒子近似表示的。它本質(zhì)上基于拉格朗日方法，但又不同于邊界元法和有限元法，無(wú)需借助網(wǎng)格。因此，SPH函數(shù)f(X)的積分表達(dá)式可表示為支持域內(nèi)所有粒子疊加求和的離散化形式。
SPH算法現(xiàn)已發(fā)展成為比較成熟的計(jì)算三維物理問(wèn)題的有效方法并被推廣到流體動(dòng)力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、切削，高速碰撞大變形等力學(xué)分析的各個(gè)方面。
二、SPH粒子的生成方式
1.直接生成
在ls-prepost中用SPHGEN命令直接生成，生成方式選擇box，輸入SPH粒子所占的空間坐標(biāo)。
XYZ 3個(gè)軸的起始坐標(biāo)點(diǎn)，坐標(biāo)終點(diǎn)分別填入，該坐標(biāo)可以用全局坐標(biāo)或自定義的坐標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)在lspp中的坐標(biāo)操作均以全局坐標(biāo)為主，局部坐標(biāo)運(yùn)用的很少，離子的密度填在numXYZ處，就是XYZ軸方向有幾個(gè)粒子。這個(gè)是生成的在100mm3的空間內(nèi)分布的例子。用這種方式建模不方便，在模型復(fù)雜情況下不容易進(jìn)行操作。一般不采用這種方法。
2.通過(guò)網(wǎng)格生成
通過(guò)網(wǎng)格生成的方式就是將已劃分網(wǎng)格的物體轉(zhuǎn)化為SPH粒子，通過(guò)solid nodes 或solid centry方式將網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為粒子。
這里需要注意，SPH粒子如果通過(guò)網(wǎng)格生成，網(wǎng)格一定要是六面體網(wǎng)格才行，普通的四面體網(wǎng)格雖然能生成粒子，但是在計(jì)算的時(shí)候由于粒子分布不均勻會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。
一般我在workbench中做前處理，將要轉(zhuǎn)化成SPH粒子的單元用sweep方式劃分網(wǎng)格。
展開(kāi) 有限單元轉(zhuǎn)化成SPH粒子，可參考本人帖子：
https://www.yqgqt.org.cn/post/435476
概述
光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)（SPH）方法是一種無(wú)網(wǎng)格數(shù)值方法。通常的有限元分析中需要定義節(jié)點(diǎn)和單元，而該方法用點(diǎn)的集合來(lái)描述給定的部件，無(wú)須定義單元。在SPH法中這些點(diǎn)通常被稱為粒子或擬顆粒。
圖1中對(duì)比了兩種方法。兩個(gè)離散模型描述的都是瓶子里裝的液體。左邊的模型是由流體占據(jù)的傳統(tǒng)四面體網(wǎng)格；在右邊，同樣的流體體積是由離散點(diǎn)的集合表示的。注意，后者情況下沒(méi)有網(wǎng)格連接這些點(diǎn)（粒子），它們無(wú)需像左邊傳統(tǒng)的有限元定義多節(jié)點(diǎn)單元從而保持連通性。在ABAQUS中除了直接定義SPH粒子外，還支持先定義傳統(tǒng)的連續(xù)單元，然后在分析開(kāi)始時(shí)或在分析過(guò)程中將單元網(wǎng)格自動(dòng)轉(zhuǎn)換成粒子。
圖1 有限單元和SPH顆粒的分布
光滑質(zhì)點(diǎn)流體動(dòng)力學(xué)（SPH）是一種純拉格朗日方法，它允許通過(guò)插值性質(zhì)直接離散化一個(gè)給定的連續(xù)性方程組而無(wú)需定義空間網(wǎng)格。SPH的主要優(yōu)勢(shì)是無(wú)固定網(wǎng)格，對(duì)于流體流動(dòng)、結(jié)構(gòu)大變形和自由表面等難題，該方法處理得相對(duì)自然恰當(dāng)。
SPH的核心并非基于在壓縮中彼此碰撞或在張力作用下表現(xiàn)出粘性行為的離散顆粒(球)。相反，它是將連續(xù)偏微分方程組巧妙離散化的一種方法，這一點(diǎn)與有限元法非常相似。SPH利用插值來(lái)近似域中任意點(diǎn)的場(chǎng)變量值，粒子某個(gè)變量值通過(guò)對(duì)相鄰粒子對(duì)應(yīng)的值疊加求和來(lái)近似，這些粒子以下角標(biāo)j來(lái)區(qū)分，其核函數(shù)為W（非零）如下。
SPH的核心是核函數(shù)，它可以被理解為一種在一定光滑長(zhǎng)度h范圍內(nèi)其他臨近粒子對(duì)研究粒子影響程度的權(quán)函數(shù)，如圖2所示。其中，光滑長(zhǎng)度h決定了對(duì)某個(gè)點(diǎn)的插值產(chǎn)生影響的粒子數(shù)目。
展開(kāi) </p><p>目前采用SPH方法實(shí)現(xiàn)單個(gè)水平?jīng)_擊金屬涂層基體的過(guò)程，具體詳細(xì)步驟大家可以自行去研究cae和inp文件，如果有不明白的地方，可</p><p>在此感謝Usim大佬的支持，大家可以搜索會(huì)員名字 Usim ，去他的主頁(yè)看看，不是一般的NB，動(dòng)力顯示分析的大手。</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201911/f83382c467a74f39a6ad8326a928ae9c.gif" title="SPH.gif" alt="SPH.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201911/f83382c467a74f39a6ad8326a928ae9c.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201911/f83382c467a74f39a6ad8326a928ae9c.gif?
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光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(SPH)及DYNA相關(guān)問(wèn)題的最新內(nèi)容
<p>一個(gè)簡(jiǎn)單的例子-模擬水蝕的過(guò)程。</p><p>目前采用SPH方法實(shí)現(xiàn)單個(gè)水平?jīng)_擊金屬涂層基體的過(guò)程，具體詳細(xì)步驟大家可以自行去研究cae和inp文件，如果有不明白的地方，可</p><p>在此感謝Usim大佬的支持，大家可以搜索會(huì)員名字 Usim ，去他的主頁(yè)看看，不是一般的NB，動(dòng)力顯示分析的大手。</p><div contenteditable="false" width
一、SPH法簡(jiǎn)介
SPH方法的理論思想源于粒子法，在SPH方法中，所有單元都是由占有獨(dú)立空間且具有獨(dú)立質(zhì)量的有限個(gè)粒子近似表示的。它本質(zhì)上基于拉格朗日方法，但又不同于邊界元法和有限元法，無(wú)需借助網(wǎng)格。因此，SPH函數(shù)f(X)的積分表達(dá)式可表示為支持域內(nèi)所有粒子疊加求和的離散化形式。
SPH算法現(xiàn)已發(fā)展成為比較成熟的計(jì)算三維物理問(wèn)題的有效方法并被推廣到流體動(dòng)力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、切削，高速碰撞大變形等力學(xué)分析的各個(gè)方面
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有限單元轉(zhuǎn)化成SPH粒子，可參考本人帖子：
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概述
光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)（SPH）方法是一種無(wú)網(wǎng)格數(shù)值方法。通常的有限元分析中需要定義節(jié)點(diǎn)和單元，而該方法用點(diǎn)的集合來(lái)描述給定的部件，無(wú)須定義單元
