SPH技术在【油箱晃动】中的应用算例

北鹰南飞

最近在研究用SPH解决油箱晃动问题，主要是想借助SPH的优点来克服油箱晃动中自由液面的问题，现抽空给出一个小算例，

感兴趣的同仁可以一起探讨（因为近期不经常上网，有问题的可以给我站内留言）：

模型如下：


内部盛油（油占箱体的2/3），一端固定，一端给一激励载荷，考察油箱与油的响应情况，以下是计算结果动画：

箱体的振动：


油的晃动：


整体振动情况：


计算文件：

seawideyp

lz机子啥配置，好像挺牛
做没做过cel
应该能比cel快点吧？

北鹰南飞

seawideyp 发表于 2011-9-13 16:27
lz机子啥配置，好像挺牛
做没做过cel
应该能比cel快点吧？

SPH其实计算量不小，不过CEL我没怎么去研究，因为这块已经被之前的大牛们研究透了。
不过CEL做这类问题听说还有些问题解决的不是很好，所以我试着用SPH做做尝试，这个
模型只是在最简单的情况。
因为没有6.11 64bit的，所以，暂时是在32位下计算的，因为是显式的，跑跑还是问题不
大的，这个模型也就跑了不到30分钟吧。双核，2G内存上算的。

cao0527

附件我怎么下载不了？

liuqiang123

楼主可不可以降低下载权限，让我们初学的也下来学一学，非常感谢！
到目前为止只有一次下载记录，不利于知识的传播

hjseu

多谢分享

yaoyaocauc

seawideyp 发表于 2011-9-13 16:27
lz机子啥配置，好像挺牛
做没做过cel
应该能比cel快点吧？

好像比cel快不少，见下图：

chenbilljohn

好像SPH在并行计算方面有所限制吧，所有的离散节点都必须在同一个域中，而像油箱晃动这样的模型，模型的绝大多数都是离散节点，如果把这些节点都放在同一个域，应用多核并行计算就没多少意义了。而且SPH好像还要设置一个矩形区域，设置液体有可能出现的区域，这对油箱有较大刚性位移的模型，可能也不太适用吧。

zsq-w

chenbilljohn 发表于 2011-9-30 08:28
好像SPH在并行计算方面有所限制吧，所有的离散节点都必须在同一个域中，而像油箱晃动这样的模型，模型的绝 ...

很奇怪你这些结论从哪里得知的？？

zsq-w

chenbilljohn 发表于 2011-9-30 12:45
1)关于SPH并行计算受限制，可以查看abaqus6.11帮助文件中abaqus analysis user's manual 中的15.1.1中的l ...

这个矩形区域是指的“液体可能出现的区域”吗？？
SPH是需要给出影响域，这个会影响到计算速度与计算精度，SPH基于的是拉格朗日描述。

chenbilljohn

zsq-w 发表于 2011-9-30 10:04
很奇怪你这些结论从哪里得知的？？

1)关于SPH并行计算受限制，可以查看abaqus6.11帮助文件中abaqus analysis user's manual 中的15.1.1中的limitation中的最后一项：
If a large percentage of all nodes in the model are associated with smoothed particle hydrodynamics, the analysis will not scale well if multiple CPUs are used. All PC3D elements with the same section definition are forced to be in the same parallel domain.
我自己也尝试过一个简单的SPH得油箱晃动模型，采用6cpu并行计算，分成六个计算域，其中一个域的节点数量要远远多过其他五个；
2）关于SPH计算需要设置矩形区域的说法，我也是从帮助中下述语句得到的：
A rectangular region is computed at the beginning of the analysis as the bounding box within which the particles will be tracked. This fixed rectangular box is 10% larger than the overall dimensions of the whole model, and it is centered at the geometric center of the model. As the analysis progresses, if a particle is outside this box, it behaves like a free-flying point mass and does not contribute to smoothed particle hydrodynamic calculations. If the particle reenters the box at a later stage, it is once again included in the calculations.
该语句位于abaqus6.11帮助文件中abaqus analysis user's manual 中的15.1.1中的Element\Smoothed particle hydrodynamic domain.
关于这方面，我本人没有做过尝试，只是从字面得到上述观点。

chenbilljohn

应该就是液体可能出现的区域，问题是软件在计算开始的时候就确定了这个区域，没说在计算过程可以调整这个区域，如果油箱晃动过程中油箱刚性位移比较大，这应该会影响计算结果

bluedancer

zsq-w 发表于 2011-9-30 13:00
这个矩形区域是指的“液体可能出现的区域”吗？？
SPH是需要给出影响域，这个会影响到计算速度与计算精度 ...

这个区域想必是算法判定的 sph是不是已经飞溅出去了
不知道sph如何search nearest neighborhood particles, 可能是划分一个搜寻边界
想象一下sph是基于连续介质力学的，如果在smoothing length domain内粒子比较少，会出现什么情况？奇怪，我们的update cd为何还没有到？

bluedancer

不知道 sloshing 是不是没有办法做...感觉显示的是虚拟颗粒啊

richy1997

如果油箱中有隔板那又该如何处理呢？

YOUNG12

chenbilljohn 发表于 2011-9-30 12:45
1)关于SPH并行计算受限制，可以查看abaqus6.11帮助文件中abaqus analysis user's manual 中的15.1.1中的l ...

我的6.11没有帮助文档啊，可不可以麻烦你给我传一份。
598324500@qq.com  谢谢。

北鹰南飞

richy1997 发表于 2011-10-2 19:33
如果油箱中有隔板那又该如何处理呢？

同样的做接触处理。

北鹰南飞

bluedancer 发表于 2011-9-30 23:40
不知道 sloshing 是不是没有办法做...感觉显示的是虚拟颗粒啊

如果能像非颗粒般显示，估计就不叫SPH或者需要开发在后处理中做特殊显示处理吧。

北鹰南飞

bluedancer 发表于 2011-9-30 23:35
这个区域想必是算法判定的 sph是不是已经飞溅出去了
不知道sph如何search nearest neighborhood particles ...

有空还是好好看看SPH的算法理论吧，帮助中有，LS_DYNA中介绍的更详细，同是帮助中的的几句话，不知道你是怎么理解的,另外，流体的部分你也该好好补补。

richy1997

北鹰南飞 发表于 2011-10-6 07:17
同样的做接触处理。

隔板两侧的流体按SPH的section设置是连续的还是间隔的？要是隔板中又开孔呢？