Abaqus-CEL方法模拟大坝

      大家好，Abaqus作为通用有限元软件，不仅可以进行结构力学方面的仿真，其实也可以进行热学，流体，流固耦合，甚至多物理场的仿真。其中，SPH，CEL方法就可以用来实现超大变形，流体和流固耦合的仿真。今天就跟大家分享一个利用CEL方法模拟大坝的案例。先看看效果图~，接下来再一步步重建这个模型。

图1 结果

    首先，这个案例用的CEL方法，所以必然有一个欧拉体部件。当然总共就两个部件，另一个就是大坝了。由于CEL方法只能用于3D模型，所以拉伸厚度为5mm，厚度方向一层单元。如图二所示左边为大坝，右边为水体（欧拉体）。

图二 3D部件

建立好部件，需要赋予材料属性，定义dam材料为线弹性材料，杨氏模量12000000，泊松比0.4，水体材料采用EOS方程Us-Up描述，参数如图3所示。

图三 water材料参数

分别建立截面属性，并赋予给两个部件，注意water部件是欧拉体，对应欧拉体属性。接下来，进行模型装配，分别将两个部件实例化，为后续初始材料分配，这里将水体部件进行切割，并调整位置至如图四所示。然后建立Explicit分析步，分析时长0.2s。将大坝底部的点建立set集，用于定义输出大坝底部的位移。

图四 模型装配体

相互作用模块，建立General contact，使用默认的接触属性即可。

载荷及边界条件：首先施加重力场，这个相信大家都会。其次设置部件的边界，如图五所示，前两个表示对大坝的约束，顶部固定，Y方向速度为0.后三个为对水体的约束，分别是三个方向0速度约束。最后需要指定初始水域以及水域的初始应力。如图六所示。

图五 边界条件设置

图六 初始材料及应力场设置

网格划分，采用5mm的网格尺寸，大坝部分进行细化，划分的网格如图七所示。

图七  网格模型

定义场输出EVF，历时输出底部set的位移，就可以得到如图1所展示的结果啦~。