SPH と構造メッシュの接触に関する Tips
Altair EmployeeSPH と構造メッシュの接触は /INTER/TYPE7 を使います。
https://2022.help.altair.com/2022/hwsolvers/rad/topics/solvers/rad/inter_type7_starter_r.htm
基本的なルール
まず、セカンダリ節点集合は SPH、メインサーフェスは構造メッシュを指定します。
接触剛性は、 Istf=0 で、メインサーフェスから剛性を計算し、Stfac で調整します。(Istf=1 で Stfac の値を剛性そのもの [力/貫入量] とすることもできます。)
接触判定距離は Igap=0 で Gapmin の値で指定します。SPH は作成するときに、多少 Gapmin に対して貫入する粒子が発生すると思われるので Inacti=5 で回避しておきます。
摩擦係数 Fric も使用できます。
コツ
基本的に Stfac を小さくして Gapmin を大きく取るほどやんわり当たります。次のアニメは水のSPH を鉄のシェル要素に 1000mm/sec で当てた時の跳ね返りを示しています。Gapmin=5, Stfac=0.01 としており、侵入速度 1000mm/sec よりも、跳ね返り速度の方が小さくなっています。
このモデルのダウンロード: やんわりモデル.7z
逆に、Gapmin=0.1, Stfac=1 とした場合、侵入速度 1000mm/sec よりも高速に跳ね返っています。ありえないことなので、調整が必要であることがわかります。また、Gapmin だけが大きくても、物理的にすごく SPH とメッシュが近い場合も、同じ問題が出るので、あまりに貫入の深い SPH は取り除くといった調整も必要です。
このモデルのダウンロードはこちら: かっちり.7z
ここで挙げた調整値は、あくまでここで挙げたモデルに特化した調整値です。材料、メッシュサイズ、SPH のピッチなどが変われば、GAPmin, Stfac は調整が必要です。