Abaqus CEL技术 (5) -小球入水
1 简介
在上一篇文章中，通过水滴入水的简单示例介绍了Abaqus/Explicit 中的纯欧拉分析。在本文中，其他条件不变，将水滴改为一个空心小球，其材料为塑料。在模拟过程中，水采用欧拉体，空心小球采用拉格朗日体，因为涉及到水和塑料之间的相互作用，需使用CEL 技术来模拟。
2 模拟过程
考虑到小球入水后，水会溅起，因此欧拉域仍采用0.1m * 0.1m * 0.1m的立方体。小球半径为0.005m，厚度为0.0005m。初始位置与上一示例中的水滴位置一致。塑料的密度比水略大，为1130 kg/m3，杨氏模量为9000 MPa；泊松比为0.34。必须定义欧拉域与拉格朗日体之间的相互作用，否则在分析过程中欧拉域与拉格朗日体之间无任何作用。对于欧拉域与拉格朗日体之间的相互作用，在Abaqus/Explicit中可以使用通用接触来模拟。小球与水之间使用无摩擦接触属性。
全局网格尺寸为0.002m，欧拉域共125 K的EC3D8R单元，塑料小球采用96 个S4R单元。虽然塑料的密度比水略大，但由于小球内容为空心，因此在落入水中后仍会浮起。如果使用实心小球，小球则会穿过欧拉域。
使用Intel(R) Core(TM) i5-9400F CPU @ 2.90GHz 处理器，调用6核并行计算，纯欧拉分析和 CEL分析的计算效率如下。| 分析方法 | 纯欧拉分析
| CEL 技术
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网格数量
| 约 125K EC3D8R单元
| 125K EC3D8R单元，96 S4R单元
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| 计算时间 | 约2.5 h
| 约3.5 h
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查阅 .sta 状态文件可知，在 CEL 分析中，稳定时间增量由小球控制，其比纯欧拉分析中的稳定时间增量要小。
欧拉域不支持使用质量缩放，因此当使用 CEL 技术分析时，若稳定时间增量大小由拉格朗日体控制时，可以适当使用质量缩放来提高计算效率。
