【公益帖】LS-DYNA SPH方法使用注意事项(穿透和常规问题)

（I）节点穿透问题解决方案

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摘录国外某论坛（亲测有效）

You may also want to consider defining a contact thickness for your sph particles, as they have no associated contact thickness. (Use ‘SST’ parameter in the *CONTACT card), otherwise interaction will not occur until the particle penetrates the segment (which is not correct due to the smoothing length, etc)

If the velocity is high, the default penalty stiffness may also need adjusting to prevent excessive penetrations.

Another consideration is to perhaps reduce the timestep (TSSLFAC on *Control_Tilmestep), as default 0.9 may be too large...

Contact_automatic_node_to_surface with the sph nodes as slave node set and Soft constraint option = 1

1. 在Contact 中的SST定义粒子厚度

2. 如果速度太快，在control_contact 中增加接触刚度

3. 强制减小最小时间步长，有可能是一个非常有效的手段 *Control_Tilmestep

4. Contract中的soft=1
   

(II) SPH 常识性注意事项（LS-DYNA/SPH方法模拟中常见问题）

       1）K文件中如何生成粒子模型：先生成结构化网格（FEM网格），然后在lSPP中通过SPH的Generation可以直接生成

     2）SPH控制的关键字：除常规关键字外，至少需要以下关键字SPH方可运行，*Control_SPH，*Element_SPH，*Section_SPH3）光滑长度h的选用：*Section_SPH卡片Card1，item2，CSLH，合适的取值1.0~1.2，数值越大，支持域内粒子越多，计算量越大。PS：此处并非真正的光滑长度h，而是一个系数，LS-DYNA已默认为3*L，因此若CSLH取1.0，则h=CSLH*3*L，其中L为最大单元特征长度。

     4）SPH粒子质量多大合适：mass value的取值不当，会造成应力波无法正常传播，这个质量可以根据具体问题进行调整，但是在Mass=total mass/total number附近为宜。

     5）SPH是否支持SPC边界？Yes  如果是对称面，不建议使用，建议用SPH专有的对称边界条件

     6）SPH专用边界关键字：*Boundary_SPH_Flow, *Boundary_SPH_Symmetry_Plane.前者用于施加流体边界，后者用于虚粒子配置。

      7)  LS-DYNA/SPH模型的建立方法：把有限元模型用LS-DYNA生成K文件，用文本编辑器编辑K文件，删除*ELEMENT_SOID、*SECTION_SOLID等Lagrange单元信息，添加SPH质点及其相关属性*ELEMENT_SPH、*SECTION_SPH和*CONTROL_SPH等关键字，保存修改后的单元类型、材料类型及参数、接触方式、节点编号等设置，重新生成K文件。单元网格划分一定要均匀，单元质量=总质量/粒子总数。由于是无网格方法，SPH算法要求粒子的初始质量和坐标满足一定的条件：所有的SPH粒子应具有相同的质量，即同种材料的粒子（具有相同的初始密度）具有相同的体积。

      8）如何进行SPH-FEM联合仿真：SPH方法中node与element其实是一一对应的关系，联合仿真一般用接触来实现，SPH接触一般采用node形式，FEM接触可进行选择node或者element。 基础理论与工程实践一书中有弹体侵彻靶板的FE/SPH耦合计算实例

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ANSYS+11_0_LS-DYNA基础理论与工程实践.pdf

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     9）虚粒子多少层合适：个人建议不低于3层