【水滴入水分析】是ABAQUS中歐拉體做的一個非常有意思的案例。

模型了解

在做這個案例之前，首先要清楚了解ABAQUS的有限元分析流程：

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ABAQUS有限元分析流程

前處理

1. 模型構建

對于水滴、水池、空氣域均屬于歐拉體，在ABAQUS仿真軟件中，歐拉體是一個單一的部件，因此在操作時需要對各區域做模型共節點的設定。我們知道ABAQUS自身網格劃分能力相對較差，因此在做水滴之前，需要將網格采用Hypermesh進行劃分，再將HM得到的網格導入到ABAQUS中，這樣就能得到我們需要的網格了，準備工作就緒：

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網格模型

由于HM導出的模型自帶裝配體網格以及部件模型，所以在前處理的過程中我們只需要再添加材料屬性即可。

2. 材料參數的定義

（1）創建材料

接下來就是具體操作步驟了，首先，我們在Property模塊中，單擊Create Material創建材料，這里的密度（Density）設定為1000，狀態方程（Eos）如下圖所示，粘度系數設置為0.01。

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材料參數設定

（2） 創建截面

接下來，我們需要在Property模塊中，單擊Create Section創建截面，類型選擇為Solid-Eulerial，在Edit Section對話框中再選擇材料類型，如下圖所示即可：

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截面創建

（3） 指派截面

完成以上兩個步驟后，接下來就可以在Property模塊中，單擊Assign Section完成截面指派了。

2. 求 解

（1） 求解器的設定

在第二個步驟中，需要注意的是，求解器的設定，首先我們在Step模塊中通過Create Step創建動力顯式分析步，求解時間需要設定為0.3s，其余參數保持默認即可。

（2）連接關系的構建

這個步驟保持默認即可，無需額外設置。

3. 邊界條件的設定

（1） 位移邊界條件

位移邊界的條件，需要我們在Load模塊中，通過Create Boundary Condition創建Symmetry/Antisymmetry/Encastre進行約束，選則模型四周節點施加法向進行約束；然后再次創建Symmetry/Antisymmetry/Encastre，選擇水池底面施加完全固定約束即可。

（2） 載荷邊界條件

通過Create Load，類型為Gravity，施加重力載荷，就完成了載荷邊界的條件設定。

（3） 預定義邊界條件

單擊Create Predefined Field創建預定義場，類型選擇為Material assignment，按下圖所示進行設定即可：

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材料指派

這時候，我們需要再次單擊Create Predefined Field來創建預定義場，類型選擇為Velocity，選中水滴節點，施加向下4m/s的初始速度即可。

然后，關鍵的一步，是要切換到Job模塊，再創建作業并提交求解就可以了。

后處理

1. 結果動畫

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結果動畫

這時候，我們需要通過控制網格尺寸，將滴落動畫的結果展示出來，如下圖所示：

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動畫效果

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審核編輯：符乾江