多点约束与方程
与边界条件一样,多点约束(一般多点约束)与方程(线性约束方程)始终应用于节点,但有时表示曲面上得约束。当满足以下条件时,Abaqus/Explicit将识别曲面类型约束:
l等式、PINMPC或TIEMPC将节点集绑定到单个节点,以及
lMPC或方程中涉及的所有节点共面且位于边界区域内。
如果满足这些条件,边界区域将与MPC或方程中的节点集相关联。如果在拉格朗日或滑动边界区域内应用MPC,将创建拉格朗日边。如果在欧拉边界区域内应用MPC,则不会创建边缘。如果不满足上述条件,连接到MPC或方程的所有节点将是非自适应的。
例如,可以应用约束来迫使平面截面在拉格朗日自适应网格域中保持为平面,如图12(a)所示。在这种情况下所有节点都受到一个方程的约束,在整个分析过程中都位于同一平面上,但是在平面内允许自适应网格划分。
图12:使用具有自适应网格的方程。
作为另一个例子,考虑欧拉域的流出边界,如图12(b)所示。欧拉域的流出边界通常被假定为足够远的下游,使得流速是均匀的但未知的。为了拟这种情况,在流出边界使用一个表面创建一个欧拉边界区域。自适应网格约束用于固定垂直于边界的网格,并且平面上的所有节点受方程约束,以具有与平面正交的相同速度。
对于基于曲面的连接约束(请参见网格连接约束),连接曲面上的所有节点都将是非自适应的。
程序在绝热分析过程中,温度将在自适应网格域中适当地重新映射。在退火过程或几何线性分析期间不使用自适应网格划分。
自适应网格域、边界区域、网格约束和控制的定义(如Abaqus/Explicit中的ALE自适应网格化和重新映射中所述)将逐步传播。
用户子程序
当进行自适应网格划分时,用户子程序VUMAT中定义的解相关状态变量将被映射到新的网格中。
当执行自适应网格时,在用户子程序VFRIC、VUINTER、VFRICTION和VUINTERACTION中在二次曲面上定义的解相关状态变量不会被重新映射到新的网格中。因此,为了确保具有物理意义的结果,应该对具有解相关状态变量的接触次曲面上的节点使用拉格朗日自适应网格约束,其中使用这些用户子程序定义接触约束。
输出
由于在进行自适应网格划分时,网格不再受材料约束,因此单元和节点的输出必须与纯拉格朗日问题不同。有关详细信息,请参见Abaqus/Explicit中ALE自适应网格的输出和诊断。
输入文件模板
要创建拉格朗日自适应网格域:
*HEADING
…
*ELSET, ELSET=ADAPT
*************************
*STEP
*DYNAMIC, EXPLICIT
Data line to specify the time period of the step
*ADAPTIVE MESH, ELSET=ADAPT
...
*END STEP
创建具有指定速度流入条件和指定压力流出条件(在全局x方向)的欧拉自适应网格域:
*HEADING...
*ELSET, ELSET=ADAPT
...
*ELSET, ELSET=OUT
...
*NSET, NSET=INFLOW
...
*NSET, NSET=OUTFLOW
...
*SURFACE, NAME=INSURF, REGION TYPE=EULERIAN
Data lines to define the surface
*SURFACE, NAME=OUTSURF, REGION TYPE=EULERIAN
Data lines to define the surface
...
*EQUATION
Data lines specifying uniform velocity at the inflow
*************************
*STEP
*DYNAMIC, EXPLICIT
Data line to specify the time period of the step
*ADAPTIVE MESH, ELSET=ADAPT
*ADAPTIVE MESH CONSTRAINT
INFLOW, 1, 1, 0
OUTFLOW, 1, 1, 0
*BOUNDARY, TYPE=VELOCITY, REGION TYPE=EULERIAN
INFLOW, 1, 1, 10.0
*DLOAD, REGION TYPE=EULERIAN
OUT, P2, 15.0
...
*END STEP
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