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圖2 罰函數耦合算法 1.4.2.3 研究現狀 CEL算法在解決流固耦合問題時具有強大的優勢，目前已有廣泛的應用。左輝等人對比了簡單氣體壓縮過程的仿真結果和解析結果，成功證明了Abaqus中理想氣體狀態方程的可靠性與正確性，并應用于產品分析。姚小虎等人采用CEL算法對水陸兩棲飛機水上降落的流固耦合問題進行了結構響應分析，得到的高精度結果為結構設計提供了十分有效的參考。

另外，對于復雜結構，仍要求網格是六面體網格；也不支持質量縮放（歐拉單元），這可能是CEL方法的不足。實際上上述侵徹爆破問題可以用SPH方法進行分析，而且SPH方法可以跟普通的拉格朗日單元分析類似進行操作，下面展示SPH方法的使用及注意事項。

方法：把有限元網格轉化為SPH粒子，可以按照應力、應變或時間閾值來確定SPH粒子的轉化。Tips：上圖是Abaqus自帶的流固耦合經典案例，幫助文檔搜索“Impact of a water-filled bottle”即可找到水壺跌落CEL/SPH兩種方法的inp文件。當初第一次看到CEL方法很震驚，下載完模型怎么也找不到里面的水在哪！

流固耦合理論體系拆解：課程系統梳理 Abaqus 流固耦合的三大技術方案（本地耦合、多物理場耦合、協同仿真）的理論內核，不僅講 “是什么”，更講 “為什么適用”：1) 本地耦合（基于 Abaqus/CFD）：講解其適用于低雷諾數、弱耦合場景的理論依據，以及版本限制（6.10-2016）的技術背景，幫你理解該方案的適用邊界；2) 多物理場耦合（CEL/SPH/ALE）：拆解 CEL 算法中歐拉域

3.2 工程算法與仿真對比將滑流工程算法與CFD計算進行對比。如圖9所示為工程算法與仿真計算氣動力對比，分別為計算狀態序號1和2的工程算法與CFD計算右、左襟翼的主內、主外、子內、子外襟翼及合力結果。圖9 工程算法與CFD氣動力對比 如表2所示，為對應圖9的CFD與工程算法氣動力的比值。

SPH常見的問題有，難以找到自由表面的位置，它只是一系列點或球面，重建表面的后處理計算代價非常高。通常在后處理過程中，可視化方式只是一些球的集合。對于真正的大型域，如果流體規模很大，并且存在復雜的幾何結構，那么在后處理過程中就很難真正看清實際的情況。后處理工具EnSight無需費力執行立方體算法和重建自由表面，采用某種渲染算法，本身能夠即時渲染表面實現可視化。

通過自動算法選擇最佳元模型和優化方法。 通過OCO對比、篩選優化方法，以確定理想的方法。 使用AMOP和OCO可加速Fluent CFD的前處理和后處理工作流程。 利用更高的準確性和更快的設置改進CFD多相流建模。 如果需要進行更深入的分析，可以更快地訪問完整的optiSLang軟件。

wx_fmt=png"></p><p>圖&nbsp;自適應FEM-SPH過程</p><p>以彈丸侵徹雙層靶為例，對比自適應FEM-SPH算法和拉格朗日算法的區別。彈丸垂直侵徹，速度為500m/s，兩層靶板中間部分采用自適應FEM-SPH算法，其余部分采用拉格朗日算法。彈丸和靶板采用J-C材料本構。

盡管在過去三十年算法的準確性和速度有了巨大進步，對復雜、真實世界模擬仿真來說，分網還是最耗時和CFD仿真過程可靠度最低的部分。無網格方法因此提供了一個可行的替代基于網格的流體計算方法，并且不需要傳統的網格結構，這樣就解決了很多分網相關的問題。下面，就來介紹當前CFD中主流的無網格方法。

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SPH算法模擬淺埋地 雷爆炸沖擊鋼板臺架試驗，對比2種算法的仿真動畫和目標鋼板的爆炸響應。

盡管在過去三十年算法的準確性和速度有了巨大進步，對復雜、真實世界模擬仿真來說，分網還是最耗時和CFD仿真過程可靠度最低的部分。無網格方法因此提供了一個可行的替代基于網格的流體計算方法，并且不需要傳統的網格結構，這樣就解決了很多分網相關的問題。下面，就來介紹當前CFD中主流的無網格方法。

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使用適當的 FSI 算法（例如 ALE*、CEL* 或 IBM*）。 *ALE - 任意拉格朗日-歐拉*CEL - 耦合歐拉-拉格朗日*IBM - 浸沒邊界法 使用 Delaunay 細化網格生成優化 CFD 中的 FSI 模擬 Delaunay 細化是捕獲流體-表面相互作用的復雜細節的有效方法。

為了便于對比，在水動力計算結果基礎上加上風阻力后，按海上拖航比較典型的拖航速度1 kn和CCS拖航阻力規范對波高5 m的要求，根據各種公式算法和水動力學算法分別計算出各自的拖航阻力，對比結果如表9所示.

二、核心功能：全維度解鎖流體仿真能力Altair CFD? 搭載三大核心求解器，覆蓋所有主要CFD技術，搭配全流程高效工作流，兼顧精度與效率，輕松應對復雜工程場景：1. 多求解器協同，適配全場景需求：整合通用Navier-Stokes (NS) 求解器、平滑粒子流體動力學 (SPH) 求解器、格子玻爾茲曼方法 (LBM) 求解器，單一許可即可全部訪問。

后處理工具EnSight無需費力執行立方體算法和重建自由表面，采用某種渲染算法，本身能夠即時渲染表面實現可視化。 小結 未來開發團隊會持續改進ISPH工作流程。總體而言，目前需要使用腳本工具以及需要用戶自己定義一些關鍵字。