局限性

平滑顆粒流體動(dòng)力學(xué)分析受以下限制：

l當(dāng)變形不太嚴(yán)重，單元沒(méi)有變形時(shí)，它們一般比拉格朗日有限元分析的準(zhǔn)確性要低在較高的變形制度耦合歐拉-拉格朗日分析通常也更準(zhǔn)確。光滑粒子動(dòng)力學(xué)方法應(yīng)主要用于傳統(tǒng)的有限元法或耦合歐拉-拉格朗日法已達(dá)到其固有的局限性或昂貴的執(zhí)行情況下。

l當(dāng)材料處于拉應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)可能變得不穩(wěn)定導(dǎo)致所謂的拉伸不穩(wěn)定性。這種不穩(wěn)定性與標(biāo)準(zhǔn)光滑粒子動(dòng)力學(xué)方法的插值技術(shù)密切相關(guān)，在模擬固體拉伸狀態(tài)時(shí)尤為明顯。因此，顆粒傾向于聚集在一起，并表現(xiàn)出類似骨折的行為。

l用粒子元素定義的物體的質(zhì)量分布與用連續(xù)元素定義的相同物體的質(zhì)量分布有些不同，例如C3D8R元素。當(dāng)使用粒子元素時(shí)，該物體中所有粒子的體積都是相同的。因此，與該物體中的所有粒子相關(guān)的節(jié)塊質(zhì)量是相同的。如果節(jié)點(diǎn)沒(méi)有按規(guī)則的立方排列排列，那么質(zhì)量分布就會(huì)有些不精確，特別是在被建模的物體的自由表面。

l不能在PC3D元素上指定表面負(fù)載。然而，分布載荷，如壓力，可以應(yīng)用于其他有限元表面，這些表面可以通過(guò)接觸相互作用向粒子單元施加壓力。

l使用未使用相同截面定義定義的粒子建模的物體不會(huì)相互作用。因此，你不能使用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)來(lái)模擬不同材料的物體的混合。

l不支持選擇性子循環(huán)和接觸對(duì)算法。

l粗糙摩擦不應(yīng)用于SPH顆粒的表面相互作用。

l用戶自定義的PC3D元素和SPH粒子發(fā)生器生成的PC3D元素應(yīng)具有相同的材料屬性，

l該功能在Abaqus/CAE中沒(méi)有直接支持。但是，您可以執(zhí)行以下操作:-您可以使用Abaqus/CAE中的現(xiàn)有功能來(lái)生成質(zhì)量元素，編寫(xiě)輸入文件，然后手動(dòng)編輯輸入文件以將質(zhì)量元素轉(zhuǎn)換為粒子。

l您可以在分析開(kāi)始時(shí)使用有限元轉(zhuǎn)換到SPH粒子(參見(jiàn)邊界條件)(時(shí)間等于零時(shí)基于時(shí)間的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn))。

l您可以使用C3D8R元素創(chuàng)建網(wǎng)格，編寫(xiě)輸入文件，然后使用腳本將這些元素轉(zhuǎn)換為SPH粒子。將實(shí)體元素轉(zhuǎn)換為SPH粒子的Python腳本示例描述在達(dá)索系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的“從實(shí)體網(wǎng)格生成SPH粒子元素”中。http://support.3ds.com/knowledge-base/.

l在通過(guò)一個(gè)實(shí)體截面定義定義的給定本體(零件)內(nèi)，重力載荷和質(zhì)量縮放不能在該定義引用的元素子集上有選擇地指定。相反，這兩個(gè)特性必須應(yīng)用于與實(shí)體截面定義相關(guān)聯(lián)的元素集中的所有元素。

l在大多數(shù)情況下，平滑粒子流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算分布在并行域中;然而，對(duì)于具有以下任何特征的模型，它們都由單個(gè)域(使用單個(gè)處理器)執(zhí)行(這通常會(huì)顯著降低并行可擴(kuò)展性):

l分析開(kāi)始后的有限元轉(zhuǎn)換為SPH粒子(見(jiàn)邊界條件)。并行平滑粒子流體動(dòng)力學(xué)實(shí)現(xiàn)僅在分析開(kāi)始時(shí)(時(shí)間等于零時(shí))支持轉(zhuǎn)換為SPH粒子。

lPC3D元素的多個(gè)實(shí)體截面

l規(guī)范化內(nèi)核指定為節(jié)控制

l預(yù)先定義的現(xiàn)場(chǎng)變量(包括溫度)對(duì)材料性能的依賴性

l如果使用多個(gè)CPU，平滑顆粒流體動(dòng)力學(xué)分析會(huì)受到以下限制:平滑顆粒流體動(dòng)力學(xué)次級(jí)節(jié)點(diǎn)不支持接觸輸出。

l不支持元素歷史記錄輸出。

l無(wú)法激活動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡。

l如果任何SPH顆粒參與一般接觸，所有SPH顆粒必須包括在一般接觸定義中。

l建議每個(gè)域至少10，000個(gè)粒子，以達(dá)到良好的可擴(kuò)展性。

l如果使用大量的CPU，可能需要大幅增加內(nèi)存使用量。

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