AUTODYN培训三

3-12020/3/12ANSYSAUTODYN基础培训三添加标题3-22020/3/12基础培训三•1、欧拉求解器•2、起爆设置•3、流固耦合添加标题3-32020/3/12AUTODYN求解器类型LagrangeEulerALESPHShellBeam添加标题3-42020/3/12欧拉求解器•网格固定在空间，材料通过单元流动；•通常用于液体、气体和大变形物体。•带强度的多物质欧拉求解器(Euler-Godunov)：–材料从一个单元传输到另一个单元;–单元包含多种物质;–用于2D网格和3D正交网格。•EULER-FCT(FluxCorrectedTransport)求解器用于冲击波分析：–高精度的2D和3D；–用于2D和3D正交网格；–单物质(理想气体)。T=0.0T0.0添加标题3-52020/3/1270%redmaterialincentralcell30%bluematerialincentralcell多物质欧拉求解器材料传输GeneralVolumeOfFluidMethod(VOF)添加标题3-62020/3/12多物质欧拉求解器材料传输SimpleLineInterfaceCalculation(SLIC)LeftcellCentralcellRightcell添加标题3-72020/3/12能量守恒状态方程动量守恒传输初始条件单元质量、动量和能量单元密度、应变率单元压力和内能单元偏应力面力节点加速度节点速度外力(边界条件)多物质欧拉求解器添加标题3-82020/3/12多物质欧拉求解器•指标空间方式；•多Part方式；•物理空间方式；•另外的填充方式。填充材料添加标题3-92020/3/12多物质欧拉求解器•指标空间填充：•Block通过块来填充材料；•Unused通过块来删除材料。填充材料(2D和3D)添加标题3-102020/3/12多物质欧拉求解器•选择一种网格类型中的单个或多个Part进行填充；•选择材料；•填充密度；•填充内能；•速度。•多Part填充：填充材料(2D和3D)添加标题3-112020/3/12多物质欧拉求解器•矩形填充：•通过两个点的坐标来围成矩形；•选择里面还是外面；•选择材料；•填充密度；•填充内能；•填充速度。•物理空间填充：填充材料(2D)添加标题3-122020/3/12多物质欧拉求解器•四边形填充：•通过四个点的坐标来定义四边形；•选择里面还是外面；•选择材料；•填充密度；•填充内能；•填充速度。•物理空间填充：填充材料(2D)添加标题3-132020/3/12多物质欧拉求解器•椭圆填充：•通过中心点坐标和XY半轴定义四边形；•选择里面还是外面；•选择材料；•填充密度；•填充内能；•填充速度。•物理空间填充：填充材料(2D)添加标题3-142020/3/12多物质欧拉求解器•抛物线填充：•通过系数ABC定义抛物线；•选择里面还是外面；•选择材料；•填充密度；•填充内能；•填充速度。•物理空间填充：填充材料(2D)添加标题3-152020/3/12多物质欧拉求解器•半边填充：•通过定义两点定义半边；•两点以上的半边为填充区域；•选择材料；•填充密度；•填充内能；•填充速度。•物理空间填充：填充材料(2D)添加标题3-162020/3/12多物质欧拉求解器•PartFill填充方式：•SelectParttofillcurrentPart；•Materialtobereplaced。•另外的填充方式：填充材料(2D和3D)添加标题3-172020/3/12填充的欧拉网格•2D多物质单元填充方式：•使用PartFill填充方式来填充复杂的形状：多物质欧拉求解器拉格朗日Parts填充材料例子(2D)添加标题3-182020/3/12•使用PartFill填充复杂的形状：拉格朗日Parts填充的欧拉材料位置多物质欧拉求解器填充材料例子(3D)添加标题3-192020/3/12欧拉求解器•对于在边界条件上的欧拉单元，缺省的边界条件是刚性墙(没有流动，速度=0.0)；•空单元网格同样需要定义边界条件。欧拉边界条件空单元填充单元缺省边界添加标题3-202020/3/12欧拉求解器•流入(P,ρ,e≠0)边界条件：•流入速度；•流入压力；•流入密度；•流入能量；•参考材料。欧拉流动边界条件添加标题3-212020/3/12欧拉求解器•流出(P=ρ=e=0)边界条件：•仅仅设置参考材料(2D和3D)；•Reverseflow(仅仅2D)；•如果流出边界条件仅仅是近似的，不要在关心的区域施加。欧拉流动边界条件添加标题3-222020/3/12•高速射流侵彻靶板；•空区域用来便于材料流动；•大变形；•边界条件用来减小模型尺寸；•材料强度。多物质欧拉求解器铜射流侵彻钢板(2D轴对称)添加标题3-232020/3/12多物质欧拉求解器•高能炸药在充满空气的圆柱中爆炸；•刚性边界；•网格的质量影响求解的结果精度。圆筒爆炸(2D轴对称)添加标题3-242020/3/12多物质欧拉求解器成型装药射流(2D轴对称)侵彻装甲板添加标题3-252020/3/12多物质欧拉求解器成型装药射流形成/侵彻(3D)添加标题3-262020/3/12多物质欧拉求解器总结•优势：•没有网格变形；•用于大变形问题；•初始分开材料的混合；•不需要重分网格；•通常较大的时间步长。•不足：•每次循环更多的计算时间；•材料流动的区域需要额外单元，网格要求高；•薄的部分需要较小的时间步长。添加标题3-272020/3/12多物质欧拉求解器传输边界条件流动边界条件Vx=7600m/s铜空物质钢空物质多物质欧拉练习(2D)添加标题3-282020/3/12Euler-FCT求解器•用来求解物理模型设计强间断如激波阵面、接触间断面在空间的传播，向爆轰波冲击传播问题，FCT会得到高精度的结果；•FCT是一种构造差分格式的方法，不是一种差分格式或某种算法；•网格固定在空间，材料通过单元面流动；•FCT的基本思想：在计算中引入修正的耗散项，使耗散被限制在非物理振荡的区域，控制数值耗散与数值色散效应。添加标题3-292020/3/12Euler-FCT求解器•无粘性流体流动；•单理想气体物质；•与拉格朗日耦合求解；•与Euler-FCT物质连接；•流入和流出边界条件；•映射到Euler-FCT；•可以用Euler或Euler-FCT求解器相互转换求解。Euler-FCT特点添加标题5-302020/3/12映射爆炸冲击波对建筑物的冲击1D-2D-3D欧拉映射刚性墙10kgTNT4m空气中爆炸添加标题3-312020/3/12最后的材料位置最终的压力云图最终的压力截面图初始材料位置Euler-FCT求解器炸药爆炸形成球面冲击波添加标题3-322020/3/12•空气中爆炸和传播；•用1D网格进行初始分析；•将1D映射到2D模型；•改变炸药的状态；•继续计算，直到爆轰波到达建筑物；•映射2D模型到3D模型中。Euler-FCT求解器爆炸冲击波对建筑物的冲击添加标题3-332020/3/121/4轴对称全模型压力云图Euler-FCT求解器爆炸冲击波对建筑物的冲击添加标题3-342020/3/12Euler-FCT求解器建筑物中(Euler-FCT)爆炸速度压力添加标题3-352020/3/12Euler-FCT求解器建筑物中(Euler-FCT)测量点添加标题3-362020/3/12Euler-FCT总结•优势：•高精度的欧拉求解方式；•用于爆轰波传播问题，具有精度高，求解速度快。•不足：•用于单物质；•材料没有强度。添加标题3-372020/3/12基础培训三•1、欧拉求解器•2、起爆设置•3、流固耦合添加标题4-382020/3/12高能炸药惰性材料初始点初始点有效路径无效路径直接路径起爆1直接路径起爆2起爆设置起爆时间直接起爆路径高能炸药添加标题4-392020/3/12#1惰性材料#3#2ABDCIIIIII起爆点B没有正确计算初始起爆点影响的范围#1区域I#2区域II#3区域III起爆设置起爆时间直接路径影响的范围添加标题4-402020/3/12起爆设置•如果选择直接路径(缺省)，起爆时间通过起爆点到单元中心的直线距离来计算；•如果选择间接路径，起爆路径绕过惰性材料的最短有效路径决定；•单元起爆时间通过变量ALPHA显示。起爆时间直接路径影响的范围添加标题4-412020/3/12起爆设置间接的单点起爆起爆时间在阴影区域的爆炸时间精确计算添加标题4-422020/3/12在阴影区域的爆炸时间计算起爆设置起爆时间间接的多点起爆添加标题4-432020/3/12起爆设置•起爆类型：2D和3D；•起爆方式：•2D：点、直线、圆环、手工设置；•3D：点、平面、圆柱面、球面、手工设置。添加标题4-442020/3/12起爆设置•Delete：删除起爆设置；•Review：查看起爆信息；•Path：设置起爆路径方式；•Plotdetonationpoints：在视图中显示起爆位置。添加标题4-452020/3/12起爆设置•点起爆：•设置X、Y、Z坐标；•计算开始时间或设置开始时间；•选择Part；•使用范围。点起爆添加标题4-462020/3/12起爆设置•线起爆：•定义两点坐标来定义一条直线；•设置开始时间；•选择Part；•使用范围。直线起爆添加标题4-472020/3/12起爆设置•圆环起爆：•定义圆环中心X、Y坐标；•定义圆环半径；•设置开始时间；•选择Part；•使用范围。圆环起爆添加标题4-482020/3/12起爆设置•平面起爆：•定义平面类型；•定义平面位置；•设置开始时间；•选择Part；•使用范围。平面起爆添加标题4-492020/3/12起爆设置•圆柱面起爆：•定义平面类型；•定义平面位置；•设置开始时间；•选择Part；•使用范围。圆柱面起爆添加标题4-502020/3/12起爆设置•球面起爆：•定义平面类型；•定义平面位置；•设置开始时间；•选择Part；•使用范围。球面起爆添加标题4-512020/3/12起爆设置•选择Part；•使用范围；•设置开始时间。手工设置起爆添加标题3-522020/3/12基础培训三•1、欧拉求解器•2、起爆设置•3、流固耦合添加标题5-532020/3/12ProcessEulerPartsProcessLagrangianPartsSPHComputeTimeStepCalculateInteractionofLagrangianPartsComputeMotionofInteractionNodesandPolygonsPreandPostProcessingCarryoutEditsLag.ALEShellBeam欧拉-拉格朗日耦合添加标题5-542020/3/12方式一：不用的网格欧拉-拉格朗日耦合欧拉网格的流动区域添加标题5-552020/3/12方式二：合适的网格(仅2D欧拉多物质)欧拉-拉格朗日耦合欧拉网格的流动区域添加标题5-562020/3/12方式三：多边形(仅2D欧拉物质)覆盖的区域欧拉-拉格朗日耦合欧拉网格的流动区域添加标题5-572020/3/12方式四：自动耦合欧拉-拉格朗日耦合欧拉网格的流动区域添加标题5-582020/3/12•多边形的使用：–欧拉-拉格朗日耦合–欧拉-刚体耦合欧拉-拉格朗日耦合多边形(仅用于2D)特征：1、多边形沿区域逆时针覆盖形成；2、最后一个多边形点连接第一个点，形成一个封闭区域。添加标题5-592020/3/12欧拉-拉格朗日耦合•欧拉施加压力给拉格朗日多边形；•拉格朗日多边形给欧拉施加流动边界；•使用精确的耦合算法(Euler和Euler-FCT)；•不考虑摩擦；•局部接触力通过接触段积分；•部分覆盖单元被合并-“混合”。P2P1添加标题5-602020/3/12欧拉-拉格朗日耦合SHELLEULERLAGRANGE多边形耦合例子添加标题5-612020/3/12•多边形通过阻挡欧拉的体和面单元来对欧拉施加