Abaqus自适应网格之一:ALE adaptive meshing(下)
发布日期:
2021-09-16
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2 ALE adaptive Mesh Constraint

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2.1 Priority

Improved aspect ratio:适用于中等到大变形,以扩散初始网格梯度为代价,减少单元扭曲并提高单元纵横比。Preserve initial mesh grading适用于历经小到中等变形的具有结构合理的分级网格。在分析过程中减少单元扭曲的同时尽量保持初始网格等级。

2.2 Smoothing algorithm

Determined by analysis product, 基于分析产品的平滑算法。Enhanced algorithm based on evolving geometry, Abaqus/Explicit默认使用了基本平滑算法的几何增强形式。增强形式推荐用于所有自适应网格应用程序。Conventional smoothing, 由于基本平滑算法被许多有限元处理器使用,仅作为一种常规选择。

2.3 Weights

Volume smoothing, 通过计算共节点单元中心的体积加权平均值对节点重新定位。Abaqus/Explicit的默认方法,具有较强的鲁棒性。对结构化和高度非结构化网格域都有很好效果。

Laplacian smoothing, 在共节点处,计算单元公共边中相邻节点的位置对节点重新定位。常用于网格预处理中。对于低到中等扭曲的网格域,平滑的结果与体积平滑相似

Equipotential smoothing, 一种高阶方法,通过计算节点的八个最近邻节点在二维空间的高阶加权平均位置对节点重新定位。仅对被局部结构网格包围的节点有效。被非结构网格包围的节点以等量的体积平滑进行处理。采用混合平滑算法时,三者加权系数为1。


2.3 Meshing predictor

Current deformed position, 根据当前节点位置进行自适应网格划分。适用Langrangian domain和具有很大畸变的问题。

Position from previous ALE adaptive mesh increment,根据之前的自适应网格增量结束时的节点位置进行新的自适应网格划分。适用于材料流动比总体变形是重要的Eulerian domain。

2.4 Curvature refinement
基于凹面边界曲率网格划分

2.5 Boundary Region Smoothing

Initial feature angle 检测几何中的边和角

Transition feature angle 过渡几何特征角,用于判定何时取消几何边和角,无需完全啮合。

Mesh constraint angle field 当边界区域法线与规定约束方向的夹角小于指定角度时,终止分析

2.6 Advection methods for element variables.

second-order advection 所有自适应网格域默认选择。它适用于从quasi-static到transient dynamics shock的所有问题

first-order advection 效率高,但会导致梯度的急剧扩散,仅用去提高不需要频繁自适应网格划分的quasi-static的计算效率。

2.7 momentum advection
基于新网格节点速度和质量分布计算速度场。保证网格域内的动量守恒。Element center projection和Half-index shift适用于所有自适应网格域,后者计算强度大但在某些状况下会出现波散。

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With ALE 

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No ALE