关于共节点法爆炸模拟的讨论

wyc412721 · 发表于 2011-7-8 19:02:56

结合帖子http://forum.simwe.com/thread-552066-1-1.html，来说明一下爆炸模拟中采用共节点方法时LAG、EULER、ALE几种算法时的不同点

ALE、Lagrange、Euler是数值模拟中处理连续体的广泛应用的三种方法，这三种处理连续体的方法各有优长，现分述如下：
Lagrange方法多用于固体结构的应力应变分析，这种方法以物质坐标为基础，其所描述的网格单元将以类似“雕刻”的方式划分在用于分析的结构上，即是说采用Lagrange方法描述的网格和分析的结构是一体的，有限元节点即为物质点。采用这种方法时，分析结构的形状的变化和有限单元网格的变化完全是一致的(因为有限元节点就为物质点)，物质不会在单元与单元之间发生流动。这种方法主要的优点是能够非常精确的描述结构边界的运动，但当处理大变形问题时，由于算法本身特点的限制，将会出现严重的网格畸变现象，因此不利于计算的进行。

wyc412721 · 发表于 2011-7-8 19:14:25

本帖最后由 wyc412721 于 2011-7-8 19:42 编辑

ALE方法最初出现于数值模拟流体动力学问题的有限差分方法中。这种方法兼具Lagrange方法和Euler方法二者的特长，即首先在结构边界运动的处理上它引进了Larange方法的特点，因此能够有效的跟踪物质结构边界的运动;其次在内部网格的划分上，它吸收了Euler的长处，即是使内部网格单元独立于物质实体而存在，但它又不完全和Euler网格相同，网格可以根据定义的参数在求解过程中适当调整位置，使得网格不致出现严重的畸变。这种方法在分析大变形问题时是非常有利的。使用这种方法时网格与网格之间物质也是可以流动的。

星颖小筑 · 发表于 2018-6-21 17:09:46

本帖最后由星颖小筑于 2018-6-21 17:31 编辑

非常经典的ALE三种算法区别。

只是看了楼主的k，混凝土炸药空气的那个，有几个疑问：
1.您在截面算法中添加了11号单点多材料组算法，但是却没有看到版主加这个ALE_Material Group关键字，不加是否与ALE共节点算法相违背；
2.您的截面算法全部用的solid算法，而没有添加solid_Ale截面算法，即使共节点不是也应该采用solid_Ale截面算法么，我不是很明白；
3.关于接触，混凝土与多材料耦合k中缺少重要关键字Largange_in_solid，这样直接全部采用solid算法，不问接触是否准确：
4.如果研究拉式、欧式及任意拉欧算法之间的区别，不是只需要在control_ALE中分别选用1、2、3号算法就可以看到了么，我在k中没有看到此关键字。
可能是我还研究的不是很深入，还请版主解答一下咯

wyc412721 · 发表于 2011-7-8 19:11:00

本帖最后由 wyc412721 于 2011-7-8 19:18 编辑

Euler方法以空间坐标为基础，使用这种方法划分的网格和所分析的物质结构是相互独立的，网格在整个分析过程中始终保持最初的空间位置不动，有限元节点即为空间点，其所在空间的位里在整个分析过程始终是不变的。很显然由于算法自身的特点，网格的大小形状和空间位置不变，因此在整个数值模拟过程中，各个迭代过程中计算数值的精度是不变的。但这种方法在物质边界的捕捉上是困难的。多用于流体的分析中。使用这种方法时网格与网格之间物质是可以流动的。

wyc412721 · 发表于 2011-7-8 19:30:50

本帖最后由 wyc412721 于 2011-7-8 19:45 编辑

上面图中混凝土均采用Lag算法，炸药依次采用Lag、Euler和ALE算法，注意观察炸药和混凝土网格的变化，相信会对这三种算法算法有更深的感悟，注意采用ALE算法时，由于视角文体，图中给出的看不到边界的运动，换个视角可以看到
下附K文件，更改算法即可

wyc412721 · 发表于 2011-7-8 19:46:08

另外，不建议不同的算法采用共节点，为了对比说明几种算法的不同，模拟中采用了不同的算法共节点，所以会有以下警告
*** Warning 302 (KEY+302)
   CHECKING MATERIAL INPUT Part ID= 1
   The default hourglass properties of the following
   ALE part are being modified to avoid unnecessary
   application of hourglass forces.
   Resetting coefficient qm=1.0e-6.
   PART ID 1 with
   MATERIAL ID 1 and
   EOS ID 1
   This is PART 1 in the order of input.

*** Warning 302 (KEY+302)
   CHECKING MATERIAL INPUT Part ID= 2
   The default hourglass properties of the following
   ALE part are being modified to avoid unnecessary
   application of hourglass forces.
   Resetting coefficient qm=1.0e-6.
   PART ID 2 with
   MATERIAL ID 2 and
   EOS ID 2
   This is PART 2 in the order of input.
*** Warning 5123 (SOL+123)
   There are 2107 nodes shared by ALE eleform 11/12
   and other Non_ALE eleforms.

wyc412721 · 发表于 2011-7-8 19:47:47

本帖最后由 wyc412721 于 2011-7-8 19:55 编辑

另外，前两天网友提出炸药、空气、混凝土采用共节点，现在回复一下

由于图较大，采取了分段压缩，可以下载查看。从图中可以看出，后来的网格网格变形很大，到68us时，出现了速度无穷大的现象，因此也说明了LAG算法和共节点不适合大变形的模拟。

wyc412721 · 发表于 2011-7-8 19:57:44

可能有些方法并不一定可取，仅作讨论之用

北鹰南飞 · 发表于 2011-7-8 20:59:40

6# wyc412721
非常精彩的例子，呵呵，看来以后我要多抽点时间过来跟W版好好学学dyna了。没办法在这边给你评分，下次你去aba版指导我们一下吧。

wyc412721 · 发表于 2011-7-8 21:21:32

6# wyc412721
非常精彩的例子，呵呵，看来以后我要多抽点时间过来跟W版好好学学dyna了。没办法在这边给你评分，下次你去aba版指导我们一下吧。
北鹰南飞发表于 2011-7-8 20:59

呵呵，将军太谦虚了，还要向将军学习呀:lol

feng2004 · 发表于 2011-10-10 18:01:58

楼主太猛了

希诺0910 · 发表于 2012-5-1 17:49:58

很精彩的帖子

tcsgc03 · 发表于 2012-12-1 20:31:00

本人刚接触lsdyna 参考了白金泽的《LS-DYNA3D理论基础与实例分析》书中的lesize，13，，，num，xs这句话中xs的值是怎么确定的啊？怎样确定才能保证划分出的网格是共节点的？希望楼主不吝赐教啊万分感谢

ansys/ls-dyna · 发表于 2013-6-18 17:13:43

楼主有没有讨论这三者算法的结果差别

hustshiyi · 发表于 2014-5-7 16:21:50

wyc412721 发表于 2011-7-8 19:14
ALE方法最初出现于数值模拟流体动力学问题的有限差分方法中。这种方法兼具Lagrange方法和Euler方法二者的特 ...

请问下现在的多物质ALE方法是不是还是基于Euler的啊？网格好像都没有运动。。

虎子01 · 发表于 2017-5-24 21:32:48

感谢楼主分享

朵锣 · 发表于 2017-6-7 14:44:48

来过，谢谢

:victory:

wfx · 发表于 2020-4-5 15:29:59

很精彩的帖子受益匪浅

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