APDL Showcase4: 圆盘锻造-网格重划分分析
2020年12月18日 11:03“ APDL Showcase第4个案例，使用两次网格重划分进行圆盘锻压成型分析。”
这是APDL Showcase的第四个案例。本文简单介绍一下这个案例和它的实现方式。
01
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模型与结果
这是一个轴对称模型，描述了一个圆柱形的塑性金属坯在刚体压头的下压中被锻造成形，成为一个圆盘。过程中使用了两次网格重划分分析。最终的von-Mises等效应力云图动画如下：
可以看到，网格重划分分析对于计算这类具有超大塑性变形的问题，尤其是铸造过程的模拟还是很有效的。
那么接下来就是简要的命令流讲解~
02
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模型边界条件
这个模型初始状况如图所示。
/prep7 cdread,db,ringforging,cdb
ringforging.dat文件，命令流开头自然是导入cdb模型数据。
!! Material is AISI 8620mp,ex,1,200e3 !MPamp,nuxy,1,0.3tb,nliso,1,,,power ! Nonlinear Isotropic Hardening with Power Lawc11=385.4 ! Initial Yield Stressc12=0.134 ! Power valuetbdata,1,c11,c12
接下来是定义幂指数形式的塑性硬化本构模型。总之就是一个塑性金属模型啦。据我考察，Abaqus里就没有这个指数形式的塑性硬化本构。
（幂指数形式的塑性材料本构模型）
!! Elements et,1,182keyopt,1,3,1 !Axisymmetric keyopt,1,6,1 !使用了Mixed u/p 单元公式，将位移和压力分开作为独立变量 et,2,169 et,3,172 keyopt,3,10,0 !每次迭代更新接触刚度。 r,2 r,3 finish
好的，然后是第一次求解。
/solu outres,all,all ! Write solution results every substep nlgeom,on ! Large deflection is activated time,1ncnv,2 ! Terminate the analysis but not the program execution rescontrol,define,all,1 nsubst,20,2000,10 ! Initial time step size = 0.05 ! Minimum time step size = 0.5e-3 solve finish
从命令流可以看到，打开了大变形开关，设置了非线性分析步的时间步长。
这里有一条命令值得注意，那就是ncnv。我猜应该是NonCoNVergence的意思。参数为2，即如果解决方案无法收敛，则终止分析但不终止程序执行。
——命令流读到这，跑一下看看？
0.7秒时的网格，还可以：
到0.9秒时的网格，就已经变形很严重了：
再往后的网格，就看不太清了。放一张稍微能看清点的：
（0.95秒，惨不忍睹）
03
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网格重划分
好的，既然网格都惨不忍睹了，那我们就来进行一次网格重划分。
/clear,nostart/file,ringforging/solurezone,manual,1,26 ! First rezoning at substep 26 (time=0.71691)remesh,startremesh,read,mesh1,cdb ! Read in the first mesh with esize=2allsel,allremesh,finimapsolve,500,pausefinish/clear,nostart/file,ringforging/solu ! Continue analysis with new meshantype, , rest, , , continuesolvefinish
第一句，/clear,nostart，清空数据库，不读取start.ans文件。GUI操作为：
下一步，rezone,manual,1,26，即启动重分区过程。GUI操作如图。
再下一步，remesh,read,mesh1,cdb。读取文件夹里已有的mesh1.cdb文件。这个是根据0.7秒的模型，用任意前处理器重画好的网格。
finish应该不用多说了。
接下来就是mapsolve,500,pause。完成finish命令以后，GUI界面上才会出现这个按钮。
映射结束，就是又一波clear。然后进行重启动分析。
这样就使用第二组网格完成了求解。
0.74秒映射完成的结果：
到了0.94秒，网格变形还是很严重：
需要进行第二次网格重划分分析。
这就都是一些重复操作了。将0.9秒的结果映射到第三个网格上。
/clear,nostart/file,ringforging/solurezone,manual,1,45 ! Second rezoning at substep 44 (time=0.9)remesh,startremesh,read,mesh2,cdballsel,allremesh,finimapsolve,500,pausefinish/clear,nostart/file,ringforging/solu ! Continue analysis with new meshantype, , rest, , , continuesolvefinish
映射好的0.9秒网格：
最终结果。这个网格还很顺眼~
最终状态的von-Miese应力，做个1/2的轴对称延伸：
嗯，美得很美得很~
04
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后记
由于时间关系，本篇推送只讲官方案例和命令流。目前看起来用Workbench是不太容易重复出这个分析结果的，所以我打算试试看Abaqus能不能实现类似的效果。
在学习过程中，我了解了ANSYS和Abaqus在塑性本构模型功能上的异同，也看到江丙云博士主编的《ABAQUS分析之美》中有类似的案例。但是我运行了一下那个案例，发现它使用的是ALE网格，并没有像本例那样进行两次网格重划分。所以我还需要学习Abaqus中使用网格重划分的方法。
学海无涯，下次再见咯
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