ABAQUS+ALE自适应网格技术.docx

ABAQUS ALE 自适应网格技术 为了方便理解,先整体介绍一下 ALE网格自适应方法得基本过程,一个完 整得ALE 过程可以分为若干个网格 remesh 子过程,而每一次 remesh 得过程可以 分为两步: 1 生成一个新得网格(cr e ate a n ew mesh),利用各种算法以及控制策略 生成一个良好得网格,主要包括划分得频率与算法。 2 环境变量得转换( a dv e ct io n va riales),也就就是将旧网格中得变 量信息利用 rema p p ing 技术转换到新网格中,也有不同算法,其中包括静变 量(应力场,应变场等)得转换与动变量(速度场,加速度场等)得转换。 上面得两步在软件设置上面,可认为就是对网格划分区域得控制(ALE Ada p tive Mes h Domain)与算法得控制(ALE Ad a p tive M e sh Co n tr ol s)。 1 ALE 区域得控制 (1)几何区域选择(set) ※ N o ALE a d a p t i ve me s h doma i n f or this step 该分析步没有使用ALE 技术。 ※ U s e the ALE ad a pt iv e mesh domai n below 将以下区域定义为ALE 区域。 (2)ALE Adap t iv e Me s h Cont r ols 自适应技术控制选项,后面介绍 (3) F requen c y 频率控制,主要就是对整个s tep time 中网格remesh 得次数进行控制。 Re mesh 次数 n 可以由 n= I ncrem en t number /Frequency 来表达其意义,当f req uency 得值为 i 时,表示每i个增量步进行一次reme s h。 一个典型得 ALE 过程,在每 5-100 个增量步就需要一次 remesh,对于拉格朗 日问题,改参数默认值为 10,若变形实在太大,可适当调高,以增加网格重画得强 度,对于爆炸,碰撞等变形时间极短得问题求解,则在每一个增量步都需要一次r emesh,这时Freq u e n cy 得值需要设置得很小,比如设为1 ,当然,ad a p ti ve r eme s h 过程得强度也很高,也会很废时。对于其她变形不就是很剧烈得 问题求解,该参数值可以适当调高。对于欧拉问题,默认值为 1。 图 1 Fre quency 得设置 (4)R emeshi n g sw ee ps pe r i n cr ement 一个频率下得迭代次数,当该参数得值为 n 时,每一个 remesh过程将对网格 进行 n 次sweep ,其实这个参数可以理解为对整个 ada p tive remesh过程得 每一个子过程(remesh 过程)得强度进行控制。 那么,我们先来理解一下 sweep 得概念,每 sweep 一次,abaqus 将利用我 们设置好得算法(体积算法,拉普拉斯算法或等位算法)生成一套新得网格,但这 个网格不一定就是符合要求得,因此,需要在生成得新网格得基础上用同样得方 式再进行 swe ep,就像我们求解方程时迭代得概念就是一样得。 就这样一直s w e ep 下去直到 sweep 得次数达到mes h sweeps 参数得值,这样就完成了一个 r emesh 过程中得新网格得生成。 同样,mesh swe e p s参数得值越高,ad a pt iv e remesh过程强度越高,网格优化得状况良好得机率也就越大。 图2 Reme s hing sweep s per in c r ement得设置 ( 5) I nit i a l remeshi n g sw ee p s 也就就是ALE 过程开始之前对网格得一个优化,概念与me sh sweeps 类似, 因为我们有可能利用已经变形得很厉害得网格进行分析,这时,在分析开始之前, 就需要对网格进行重画。 图 3 Init ia l r eme s hi n g swe eps得设置 2 ALE 过程得控制 算法控制包括两部分;一为网格算法控制;其二为变量转换算法控制。 (1)Priority 也就就是指网格梯度控制(就是否保持初始网格梯度,若需要保持初始网格 梯度,则对网格得质量将会有影响)。 ※ Impr ov e aspec t ratio 在计算过程中将考虑到网格单元高宽比得改善,不考虑对初始网格梯度得保 持、 ※ P r eserve i ni tial mesh gr a d i n g 在计算过程中保证初始得网格梯度,但不会考虑到网格宽高比得改善。 图 4 P rio r ity 得设置界面 (2) s