Abaqus渗流分析网格划分 (CPE4P单元)
1. 引言
网格划分是影响数值模拟能否顺利进行下去以及计算结果准确性的关键因素，在专用的岩土软件中，例如Plaxis, RS和FLAC中，单元的性质与是否存在地下水没有直接关系，只是一种纯几何划分【岩土问题二维有限元实体单元类型(element types)的选择】，但Abaqus进行渗流分析时需要使用与孔隙压力相关的特殊类型的单元，因此本文讨论了Abaqus的网格划分。
2. 网格控制
当进行网格划分时，需要选择单元形状，是四边形还是三角形以及生成网格的方法。网格控制(Mesh Controls)可以通过菜单Mesh>Controls或者点击Assign Mesh Controls按钮进入设置窗口，如下图所示。
mdb.models['Model-1'].parts['earth dam'].setMeshControls(elemShape=QUAD,regions=mdb.models['Model-1'].parts['earth dam'].faces.getSequenceFromMask(('[#3 ]', ), ), technique=SWEEP)
3. 单元类型
专用岩土软件的单元形状和单元类型是绑在一起选择的，而Abaqus二者是分开的，在选择完单元形状后，需要选择单元类型，通过菜单Mesh>Element Type...或者图标Assign Element Type进入单元类型窗口，选择Pore Fluid/Stress，这个选择的单元为CPE4P[*Element, type=CPE4P]，其特征为4节点的平面应变四边形单元，双线性位移，双线性孔隙压力。
在手册中看到有一个CPE8P单元，这是一个8节点的平面应变孔隙压力单元，不过目前状态下列表中没有显示出这个单元，这可能与最初选择材料的渗流状态有关。
mdb.models['Model-1'].parts['earth dam'].setElementType(elemTypes=(ElemType(elemCode=CPE4P, elemLibrary=STANDARD), ElemType(elemCode=UNKNOWN_TRI,elemLibrary=STANDARD)), regions=(mdb.models['Model-1'].parts['earth dam'].faces.getSequenceFromMask(('[#3 ]', ), ), ))
4. 单元尺寸
接下来需要定义单元尺寸。菜单Seed>Part...或者点击图标进入Global Seeds窗口，输入合适的单元尺寸，如下图所示。
mdb.models['Model-1'].parts['earth dam'].seedPart(deviationFactor=0.1,minSizeFactor=0.1, size=1.0)
5. 生成网格
最后，通过Mesh>Part...菜单点击Mesh Part图标生成网格。
mdb.models['Model-1'].parts['earth dam'].generateMesh()6. 其它孔隙压力平面应变单元
除了本文使用的CPE4P单元外，其它孔隙压力平面应变单元如下所示，这将在不同的孔隙压力条件下使用。
(1) 4节点: CPE4PH (hybrid with constant pressure), CPE4RP, CPE4RPH
(2) 6节点: CPE6MP, CPE6MPH
(3) 8节点: CPE8P, CPE8PH, CPE8RP, CPE8RPH
7. 改变背景颜色
Abaqus默认的背景颜色是渐变的深蓝色，菜单View>Graphic Options...打开图形选项窗口，在最底部的Viewport Background选项中，选择Solid，然后再选择白色背景。菜单File>Save Display Options可以保存显示选项。
