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有限元分析的求解精度与网格的大小紧密相关,对于大变形问题,由于网格会产生畸变,更加需要优良的网格,在abaqus中有三种网格重画技术。
1、ALE自适应网格。其全称为“任意的拉格朗日-欧拉自适应网格”(Arbitrary Lagrangian Eulerian adaptive meshing)。它不改变原有网格的拓扑结构(单元和节点的数目和连接关系不会变化),而是在单分析步的求解过程中逐步改善网格的质量。它主要用于ABAQUS/Explicit的大变形分析,以及ABAQUS/Standard中的声畴(acoustic domain)、冲蚀(ablation)和磨损问题。在ABAQUS/Standard的大变形分析中,尽管也要以设定ALE自适应网格,但不会起到明显的作用。该方法的GUI位于,STEP模块下的other选项。
2、自适应网格重划(adaptive remeshing)
自适应网格重划通过多次重划网格达到所要求的求解精度,只适用于ABAQUS/Standard分析,并且只能在ABAQUS/CAE中实现,其具体操作步骤为:
1)在Mesh功能模块中选择菜单Adaptivity---Remeshingrule---Create,定义需要网格重划的区域、误差因子(errorindicator)的相关变量和目标、以及网格重划的控制参数。需要注意的是,对于三维实体模型,必须使用四面体单元网格;对于二维模型,必须使用三角形单元或以进阶算法(advancingfront)生成的四边形单元网格,否则在提交分析时将会提示错误。
2)在Job功能模块中选择菜单Adaptivity---Manage,在弹出的AdaptivityProcess Manager对话框中单击Create按钮,创建自适应分析作业系列(adaptivity process),指定最大重复次数(Maximumiterations),然后单击这个对话框中的Submit按钮提交分析,注意不是通常所用的Job Manager对话框中的Submit按钮。
3)ABAQUS/CAE会自动完成以下自适应网格重划过程:首先提交一个基于当前网格的分析作业,在分析完成后,根据得到的结果计算误差因子,根据这个误差因子重新生成网格(在JOB功能模块中可以看到新的网格),然后重新提交分析。以上过程将会自动重复,直到达到第一步设定的网格重划目标或在第二步中设定的最大重复次数。
该方法在mesh模块进行设置,主要用于对计算精度的控制。
例如下面例子
第一次迭代
第二次迭代
第三次迭代
第四次迭代
3、 网格间的求解变换(mesh-to-mesh solutionmapping)
网格间的求解变换是用一个新的网格代替因变形过大而严重扭曲的原有网格,把原来的分析结果自动映射到新网格上,然后继续分析。这种方法仅适用于大变形问题的(ABAQUS/Standard)分析,只能通过INP文件中使用关键词*MAPSOLUTION 实现。