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1)CEL
詳細可以參考6.8 EF版 Abaqus Example Problems Manual 2.3.1 Revit forming.僅能於explicit中求解,由於CEL只能使用3D element EC3D8R,因此在Z軸方向設定對稱邊界來模擬平面應變,
由於Eulerian material的邊界並不是依據離散的element邊線,
而是依據每個element所佔material的體積率作平均及插值得到material的邊界,
因此在後處理時會因為數值平均得到近似值.
而在偵測接觸時也會受其影響而失準(如下圖變形體之右上角及右下內轉角所示).
因此在許可的狀況下,建議在Lagrangian element與Eulerian element material的接觸邊界能夠預留一層Eulerian element,或者細化網格以減少誤差.
不過使用不同版本計算結果差異蠻大的,可能修改了程式,不同版本之比較如下圖所示,左圖是6.8.1之運算結果(看似較合理),右圖是6.8 EF之運算結果(ALE及map solution皆有此現象發生),至於哪個版本準確可能需要配合實驗作評斷.
2)ALE
詳細可以參考Abaqus Analysis User's Manual 12.2 ALE adaptive meshing,
ALE在explicit使用的效果較為顯著,適用元素種類為1階減積分實體元素( 4-node quadrilaterals, 3-node triangles, 8-node hexahedra, and 4-node tetrahedra),,
本模型使用CPE4R element,在step module/ others中設定參數,
調試了幾次參數仍在成型後期產生單元零體積現象而終止計算(請高手賜教能否解決),
在這個成型模型中似不及CEL優越.
未設定ALE,部份element設定ALE及全部element設定ALE之動畫如下圖所示.
3)remesh
詳細可以參考Abaqus Analysis User's Manual 12.3 Adaptive remeshing, remesh目前只能在standard中使用,而且需有幾何外型,無法使用導入網格,並且必需搭配ABAQUS/CAE使用, 元素種類適用於平面實體及殼元素( 4-node quadrilaterals, 3-node triangles)和Tetrahedrals實體元素, 本模型使用2D plane strain quad element,因此在切網格時需特別選擇mesh control為Quad-dominated/Advancing front,在mesh module/ adaptive中設定參數,在job module/ adaptive process manager中執行, ABAQUS/CAE會根據計算結果重切網格再做疊代計算.
使用remesh在這個成型模型中基本上難以收斂,element也扭曲得很厲害而使得結果不合理(請高手賜教能否解決),似不及CEL優越.
上傳各次疊代之動畫(remesh.gif)供參考(其中第3次疊代時,內部之element已扭曲超過表面之element而穿透剛體).
4)Map solution
又稱為mesh-to-mesh solution mapping,詳細可以參考Abaqus Analysis User's Manual 12.4.1 Mesh-to-mesh solution mapping, 目前只能於standard中使用,而且在ABAQUS/CAE中不支援edit keyword,因此只能在inp文件中直接加指令,於command中執行.
目前適用元素種類為實體元素. 本模型使用2D plane strain quad element,初始網格在ABAQUS/CAE中切割, 使用map solution需設定restart request,當分析結果元素畸變太嚴重時,個人作法如下(如有錯誤或有更好的作法請高手指正)
a.新建model, import/ part/ 選擇odb/ 選擇instance/ 勾選import deformed configuration/ 選擇step及frame
b.ABAQUS/CAE似乎不支援無幾何之網格重劃,因此寫出此model之inp文件至hypermesh做網格重劃再import回ABAQUS/CAE
特別注意的是,和import一樣,map solution的model,所有的interaction及load module都需要重新定義,
step time和Amplitude要調整為剩下的分析時間. 位移荷載也要調整為剩下的分析位移量.
最後寫出inp文件,在文件中加入map solution(詳細請參考help及附件)
在ABAQUS command window中執行此inp,程式即會自動詢問所需的old job name.
在使用上似乎若存在接觸,map solution就會遇到standard的收斂問題,而且不好解決.
下圖在0.035 s導入map solution解決左半中段元素扭曲的問題,但很明顯做1次map並不足夠,
有興趣者可以嘗試再接著做map解決到成型完成所有的網格畸變問題.
Ps.建議使用**MAP SOLUTION, UNBALANCED STRESS=STEP指令,才能得到正確之反力,但似乎較難收斂.
CEL的例子.
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