fluent负体积原因及解决办法.docVIP

负体积 定义 Negitive volume负体积是由于element本身产生大变形造成自我体积的内面跑到外面接着被判断为负体积关于负体积的解决办法？负体积多是网格畸变造成的，和网格质量以及材料、载荷条件都有关系。有可能的原因和解决的方法大概有几种：（1）材料参数设置有问题，选择合适的材料模式)（2）沙漏模式的变形积累，尝试改为全积分单元（3）太高的局部接触力（不要将force施在单一node上，最好分散到几个node上以pressure的方式等效施加），尝试调整间隙，降低接触刚度或降低时间步。（4）在容易出现大变形的地方将网格refine。（5）材料换的太软,是不是也会出现负体积!（6）另外也可以采用ALE或是euler单元算法，用流固耦合功能代替接触，控制网格质量。例如在承受压力的单元在受压方向比其他方向尺寸长。（7）尝试减小时间步长从0.9减小到0.6或更小。经验总结：时间步长急剧变小，可能是因为单元产生了严重的畸变而导致的负体积现象，如果采用的是四面体单元，你可以用网格重划分的方法来解决。如果你采用的是六面体单元，那目前就没有很有效的方法，可以试一下*ELEMENT_SOLID_EFG，那对机器的要求相对就会比较高了。 Q1:材料负体积解决方法（全面、有效）材料负体积解决方法 在仿真中，通常有材料的大变形问题，如泡沫材料，由于单元大扭曲而出现了单元负体积，这种情况一般出来在材料失效之前。在没有网格光滑和网格从划分的情况下，ls-dyna有一个内部的限制来调节lagrange单元的变形。负体积一般都会导致计算中止，除非你设置时间步长控制中的erode=1和设置终止控制中的dtmin为一非零数，这种情况下，出现负体积的单元将被自动删除，计算也不会中止。不过就算你如上设置了erode与dtmin，负体积有时候也会导致计算出错停止。 一些常用的解决负体积的方法如下：在材料出现大应变的情况下增强材料的应力-应变曲线中材料应力。这种方法往往非常有效果。2、重新划分网格，在出现大变形的地方把网格加密。.3、减小时间步长系数。默认的0.9系数可能不足以避免数值的不稳定。4、避免采用全积分体单元（算法2和3），这会导致大变形和大扭曲的情况下计算相对不稳定。5、采用默认的单元算法（单点体单元），采用沙漏控制type4和5。泡沫的沙漏控制算法为：在低速冲击问题中采用type6，系数为1；在高速冲击问题中采用type2和3。6、泡沫材料网格划分采用四面体网格，单元算法为10，虽然这样会导致材料相对比较刚性。增大材料（泡沫材料57号材料）的阻尼系数，推荐采用系数为0.5。8、在泡沫接触计算中，采用*contact中的选项卡B，关闭shooting node logic。9、如果你采用的是126号材料，设置elform=0。10、尝试使用EFG算法（*SECTION_SOLID_EFG）。 Q2:各位高手:我做分析时将terminate time设为0.006s时没有负体积出现，但一旦延长求解终止时间就会出现负体积，比如将terminate time设为0.01s时就会出现负体积，请问是什么原因呢，怎么解决好呢？1 把ADMAP的参数值设置为0.1，在材料属性里面设置。2 可以试试减小接触厚度3 解决方法是将timestep改小，就没有负体积4 修改*CONTROL_TIMESTEP里面的tssfac已经是改小时间步了5 网格变形太大造成的。可以考虑一下改小失效应变和剪切应变，如果不影响计算结果的话6 tssfac参数值已经变很小了,不管用.还有,设置的terminate time没有大于施加载荷的最终时间 Q3:探讨流固耦合中单元负体积出现的原因1 当流体单元的长宽比大于5比1时，显示的结果就不准确了；当大于20比1的时候，就会出现负体积，无法得到结果。2 你可以把MIR设置为0.3以上试试3 你可以把单元细化；2 更改松弛系数（一般是增大）流体的单元一般的来说不能长宽比太大，特别是你把动网格ALE打开了的时候，所以可以把网格的长宽比缩小试试。 Q4:负体积出现的原理是什么？1 负体积原因是雅阁比矩阵的行列式值为负值，一般减小时间步长参数，增加材料刚度，改变单元质量都可以的！2 如果是金属材料出现负体积，主要是单元质量问题，建议重新划分网格，但如果是非金属，这是常见现象，不一定是网格问题，可以寻求其他的方法，3 发生的原因有可能是因为有initial penetration. 所以因该先检查是不是有initial penetration:再来如果是少数的节点受力也因为力量集中造成负体积,所以这时候就可以把接触的网格划分细一点另外如果是用hex element会