Abaqus使用光滑粒子流法（SPH）仿真案例講解—以子彈穿水為例

今天給大家講一個在阿巴克斯通利用光滑粒子流進行一個仿真的案例 對於這光滑粒子流可能大家有的也挺陌生 有的也不陌生 對於在阿巴克斯通我們使用光滑粒子流這種方法進行仿真 主要是對於這種實際的生產過程 或者實際生活中它所遇到的這種大變形有關 比如說鳥撞擊飛機或者是物體的跌落 包括我比較熟悉的這種切切仿真 都可以因爲在這種實際的碰撞過程中會產生一個劇烈的變形 這樣它用光滑粒子流會避免了這種由於巨大劇烈變形所導致的一個計算錯誤 或者是計算不收斂的問題 那今天我們就講一個案例 可以供大家參考學習 這個如往常一樣 我們可以打開已經創建好的記憶文件 這個呢 我是模擬了一個子彈穿過在水中穿過水管 這樣的一個仿真案例 這是一個創建好的子彈頭 然後創建了一個薄壁的水管 然後這是創建了這個Water Tree 對於這個子彈呢 我們在採用的這個尺寸 肯定是在建模的過程中的一個可變形器 然後呢 採用這個Revolve Solid Revolve 這個旋轉 那它的一個具體尺寸呢 就是我們創建它的一個截面 創建一個它的截面呢 它的半徑是12.5 到這個距離的高度是25 再在這個上面做一個半徑 12.5的一個遠 進行一個掃描就可以了 旋轉 這是子彈的一個尺寸 再到這個水管 一個外壁 我們是採用的是3D 然後是一扇鋼鐵 因爲它是一個鋼鐵 那也是採用 這個地方呢 選的是Cell 然後也選一個Revolve 這樣我們就可以創建這個外殼了 它的一個尺寸呢 就是說 離我們所這個 界面中的這個軸線 是50 然後它的一個長度呢 是200 同時我們在創建Water的過程中 水的過程中呢 它的距離呢 也是50 然後長度呢 也是200 是爲了跟這個外殼呢 相匹配 大家採用這個Revolve 而水呢 我們也是採用的是可變形體 然後是固體 然後選用的是Revolve 這樣這三個部件 我們就可以創建完成了 創建完之後呢 我們就到了Property 因爲外殼呢 是一個離散鋼鐵 我們就不需要賦予它的一個資料樹莖 我們只賦予這個子彈 它的一個鋼鐵 我們只賦予它密度和彈性摩亮 這個以及波聲筆 這三個數據即可 給予這個Water呢 水 給予它密度 然後一個裝填方程 然後我們選用的是USUP 這一個 然後給予它C0,S,γ0 這兩個數據 以及它的一個粘度 裝填粘度 這樣的一個數據就可以了 那其他的呢 我就不多說了 最後呢 把這兩個Water 給予這個 鋼材 賦予這個子彈 就可以了 這個呢 我們是對於這個外殼呢 只是選用了上面有個Special 有一個轉動掛亮 或者是賦予它的質量 這個地方 變成了一個數值的輸入 認爲它是一個根向同性 然後0.001 這樣一個數值 這是因爲我們這個地方呢 首先是我們在這個外殼上 創建了一個Reference Point 參考點 這個地方就比較好 你選擇它創建完之後 你選擇這個 這條邊的一個頂點就可以了 然後再把這個 這個質量 這個Special Finish 這個把它選取 最後就可以了 這是一個 這也是我第一次接觸到 第一次接觸到 其中的含義呢 還需要我去挖掘 然後到裝配 裝配呢 如果大家創建完三個Part 之後呢 直接導入進來 那個水和外殼 就可以自動裝配好了 就是這個子彈 它會嵌入到這個水中一部分 你只需要 採用平移 讓它遠離這個水 一定距離 遠點近點都無所謂 只不過就是一個 計算時間的問題 然後再到分析部 我們肯定是採用的是 顯示動力學了 我們是看一下 具體的設置 一個是時間是0.05 然後打開了必須性 一盒 這次沒變 採用了一個質量放大 看一下是 整個模型進行放大 然後呢 是選擇了是 所有的分析部 進行放大 然後呢 對這個目標時間增量 進行一個放大 然後這個 每一個增量呢 都進行放大 這樣的一個設置 其他的 沒有 應該是沒有改 讓我們看看這個輸出 輸出裏邊 應該是進行了一個 要勾選上UVF 在這個材料體積分佈 要勾選這個 其他的 我應該是沒有 不能說勾選 然後再到 Action 這個呢 首先創建一個 屬性 這個地方是 這個 天線方向 我們就選擇了默認 然後呢 再創建這個 Action 我們是選用的是 General Contact 然後 所以說選用的是 他的一個是自接處 所有的都是自接處 也是比較簡單 再到Load Load裏邊呢 因爲子彈 在飛的過程 在接近水的過程 它是以 有這個初始速度 所以說 我們在這個預定一場中 就把這個子彈的速度 賦予 給予了這樣的一個數值 應該是 如果是毫米 應該是毫米每單位 應該是10米每秒的 一個這樣的速度 其他的就是一個約束 約束比較好 簡單 就是我們對這個 外殼 Shell 進行了一個 參合點的一個全約束 其他的沒有 做 過多的 這個 約束 到了Mesh裏邊 我們可以看一下 對於外殼 我們就 就很簡單 因爲它是一個鋼體 選擇的單元呀 包括它的一些 就 比較唯一了 它就只有這一塊 粒彩鋼體 單元 到這個 子彈 子彈這個地方呢 填的是四面體 讓它自由劃分 填了一個 整體的一個圈區的一個種子 現在是五 劃分 然後選擇的是 顯示 啊 這個這個這個 Correct 這個 硬幣 其他的我應該沒填 沒填 它在默認 主要的就到了 關鍵的是 What 我們是採用了光滑粒子流 就是說 我們首先 全體的種子佈局呢 是六 然後 也是採用的是 六面體 然後 小鏈 選擇的是這個 MediaX 儘量檢索這個單元之間的一個 過渡 到這我們看一下 我們所佈局的單元 這是顯示 線性 是吧 然後選擇的是硬粒 這個地方應該是默認的 就像是拉 拉 拉到 這 有一個 Conversion to Partition 轉換成粒子 也就是說 我們爲什麼要用光滑粒子流 選擇Yes 選擇時間 然後這個 預值 PBG 其他的 其實就做了這一個地方的改動 其他的跟我們做 好 往來是一樣的 劃分完網絡之後呢 其實就到了 這個job的提交了 我們 我已經幫大家運行完了 然後我們來看一下結果就可以了 剛纔我查看 全數 無變形 再 輸入 看一下 這是 速度 它在 水單運動過程中 可以將水 以一定的速度帶出 這個與我們實際生活中 見到的是一樣的 可以把 這個 外殼 把它去掉 看這個 水的一個變化就可以了 水單過來之後 隨着一個收縮 然後呢 隨着一個 水單速度 帶動 灌料的一個 慣性的作用 然後 將水 帶出一定的速度 包括它的一個位移 對吧 水的位移是最大的 是零 硬粒呢 就出現在這個 子彈上 水位移的一個 也沒有多大 有一點點 有一點點的一個硬粒 基本上就是這麼一個狀態 就是一個速度 我們可以看到 V1 V2 原來是 原來是外方向 水單的運動方向是一樣的 水的速度是最快的 水呢 是屬於 帶氧的沉積作用 速度是 越來越快 好 今天關於光化粒子流的案例 就講到這 我們下次再見