Гидродинамика сглаженных частиц - DYNA-SPH

Продолжительность: 2,0 дн.

Лекции по методу гидродинамики сглаженных частиц (SPH), реализованному в LS-DYNA. Данный бессеточный метод позволяет моделировать течение материалов (от течения жидкостей, до пластического течения металлов) и их возможную фрагментацию. Расчеты могут проводится в связке с другими методами  - как сеточными, так и бессеточными. Также возможен учет теплопроводности.

Требуемый базовый уровень

Умение работать в LS-PrePost, уверенное владение прочностными расчетами в LS-DYNA в явной постановке. Желательно знание ALE-решателя и принципов расчетов в эйлеровой постановке.

Содержание курса 

Введение

Лекции

История развития метода, сравнение работы лагранжева и эйлерова представления, сильные и слабые стороны сеточных методов, реализация SPH в LS-DYNA. Примеры решаемых задач: птицестойкость, экструзия металла, моделирование гиперупругих тел, резка металла, задачи внедрения и пробивания, ударные волны и детонация, слошинг, напыление металлов, сварка трением с перемешиванием и др.

 

Теоретические основы SPH

Лекции

Понятия базиса, модель частицы и аппроксимация ядром сглаживания, определение размера носителя и радиуса сглаживания. Законы сохранения для аппроксимации методами частиц. Применение методов частиц к моделям материалов. Переменный радиус сглаживания. Шаг по времени и численная вязкость. Сходимость и точность метода. Обзор реализованных формулировок SPH и примеры их применения. 

 

Ключевые карты

Лекции

*CONTROL_SPH, *SECTION_SPH, *ELEMENT_SPH, *BOUNDARY_SPH_FLOW, *BOUNDARY_SPH_SYMMRY_PLANE, *DATABASE_OPTION, *DEFINE_BOX_SPH, *DEFINE_ADAPTIVE_SOLID_TO_SPH, *DEFINE_SPH_TO_SPH_COUPLING, *DEFINE_SPH_ACTIVE_REGION, *DEFINE_SPH_INJECTION, *BOUNDARY_SPH_NON_REFLECTING

 

Задачи теплопроводности и явный тепловой решатель

Лекции

Постановка задачи теплопроводности и связанной термо-прочностной задачи. Основные карты и настройки теплового решателя, граничные и начальные условия. Используемые тепловые модели материала для теплового расчета. Тепловое взаимодействие МКЭ и SPH в рамках расчета. Примеры применения и достигаемые цели.

 

Взаимодействие сеточных и бессточных методов

Лекции

Контактное взаимодействие с КЭ-сеткой и адаптивное переключение solid-to-SPH. Взаимодействие нескольких SPH-тел между собой – последовательно пробивание. Связь SPH и тел в ALE домене (эйлеров решатель) – жидкость со взвесью. Взаимодействие SPH с дискретными сферами (DES/DEM) – подземный взрыв боеприпаса. Взаимодействие SPH и SPG – гидроабразивная резка. Взаимодействие SPH и перидинамической постановки – пробивание слоистой композитной пластины.

 

Взаимодействие сеточных и бессточных методов

Лекции

Начальные и граничные условия, учет преднапряженного состояния. Модели материалов и уравнения состояния. Настройка распределённого решателя (MPP).

 

Работы с SPH моделями в LS-PrePost

Лекции

Генерация SPH-тел: на основе примитивов, из готовой КЭ-сетки, заполнением shell-контейнеров. Разбор основных ошибок при создании SPH-моделей. Особенности визуализации результатов расчетов: различные режимы визуализации, специфические результаты работы алгоритмов аппроксимации, трассировка частиц, доступные ASCII-результаты.

 

Практические задания

Упражнения

Далее идет перечисление основных рассматриваемых примеров. Список примеров может меняться по предварительному согласованию в зависимости от интересов слушателей.

  • Ударное взаимодействие КЭ и SPH стержней в различных комбинациях 
  • 2D-вариации на тест Тейлора
  • 2D-удар птицы в деформируемое препятствие 
  • 3D-удар птицы в деформируемое препятствие 
  • Пробивание SPH-пластины SPH-стержнем в осесимметричной постановке
  • 3D-вариации на тест Тейлора
  • Падение тупого клина в жидкость
  • Моделирование водопада
  • Деформирование легких пен
  • «Сеточная сходимость» в задачах ударов SPH-тел
  • Растяжение и изгиб слоистого тела
  • Падение тела в воду
  • Удар струи жидкости в препятствие
  • Слошинг
  • Высокоскоростной удар SPH по SPH
  • Адаптивный переход SOLID-TO-SPH
  • Задача теплопроводности в плоской постановке
  • Задача детонации
  • Моделирование подводного взрыва
  • Растяжение SPH-образца
  • Сварка трением с перемешиванием
Оставить запрос
Поля, отмеченные звездочкой (*), обязательны для заполнения
Хотите всегда быть в курсе последних новостей и событий?
Подпишитесь на рассылку
Подписаться