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lammps/examples/USER/smd/rubber_rings_3d/rubber_rings_3d.lmp
6303826d2969lammm-devel

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rubber_rings_3d.lmp
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# TLSPH example: Two rubber rings impact each other.
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# unit sytem: GPa / mm / ms
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# MATERIAL PARAMETERS
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variable rho equal 1 # initial mass density
variable E equal 1.0 # Young's modulus
variable nu equal 0.3 # Poisson ratio
variable sigma_yield equal 0.051 # plastic yield stress
variable contact_stiffness equal 0.2 # contact stress for contact force between rings
variable q1 equal 0.06 # standard artificial viscosity linear coefficient
variable q2 equal 0.0 # standard artificial viscosity quadratic coefficient
variable hg equal 10.0 # hourglass control coefficient
variable cp equal 1.0 # heat capacity of material -- not used here
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# INITIALIZE LAMMPS
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dimension 3
units si
boundary sm sm sm # simulation box boundaries
atom_style smd
atom_modify map array
comm_modify vel yes
neigh_modify every 10 delay 0 check yes # re-build neighbor list every 10 steps
newton off
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# READ GEOMETRY
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read_data washer_hex_adjusted.data # read geometry of one rubber ring from file
replicate 2 1 1
region right block 12.2 EDGE EDGE EDGE EDGE EDGE units box
group right region right
group left subtract all right
set group left type 1
set group right type 2
group tlsph union left right
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# DISCRETIZATION PARAMETERS
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variable l0 equal 0.3 # we need to set a length scale for the neighbor list skin
variable skin equal 4.0*${l0} # Verlet list range
neighbor ${skin} bin
set group all smd/contact/radius 1.0
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# DEFINE INITIAL VELOCITY BOUNDARY CONDITIONS
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variable vel equal 100.0 # initial velocity
velocity left set ${vel} 0 0 sum no units box
velocity right set -${vel} 0 0 sum no units box
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# INTERACTION PHYSICS / MATERIAL MODEL
# One rubber ring is linear elastic, the other rubber ring is elastic-ideal plastic.
# Contact forces between both rubber rings are used to realize physical contact.
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pair_style hybrid/overlay smd/tlsph smd/hertz 1.0 # activate Total-Lagrangian SPH
pair_coeff 1 1 smd/tlsph *COMMON ${rho} ${E} ${nu} ${q1} ${q2} ${hg} ${cp} &
*STRENGTH_LINEAR &
*EOS_LINEAR &
*END
pair_coeff 2 2 smd/tlsph *COMMON ${rho} ${E} ${nu} ${q1} ${q2} ${hg} ${cp} &
*STRENGTH_LINEAR_PLASTIC ${sigma_yield} 0.0 &
*EOS_LINEAR &
*END
pair_coeff 1 1 smd/hertz ${contact_stiffness}
pair_coeff 2 2 smd/hertz ${contact_stiffness}
pair_coeff 1 2 smd/hertz ${contact_stiffness}
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# TIME INTEGRATION
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fix dtfix tlsph smd/adjust_dt 0.1 # dynamically adjust time increment every step
fix integration_fix tlsph smd/integrate_tlsph
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# SPECIFY TRAJECTORY OUTPUT
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variable dumpFreq equal 30
compute S all smd/tlsph_stress # Cauchy stress tensor
compute nn all smd/tlsph_num_neighs # number of neighbors for each particle
compute cr all smd/contact_radius
compute p all smd/plastic_strain
compute eint all smd/internal_energy
compute alleint all reduce sum c_eint
variable etot equal c_alleint+ke+pe
dump dump_id all custom ${dumpFreq} dump.LAMMPS id type x y z vx vy vz &
c_S[1] c_S[2] c_S[3] c_S[4] c_S[5] c_S[6] c_S[7] c_nn c_cr proc c_p radius
dump_modify dump_id first yes
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# STATUS OUTPUT
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thermo 100
thermo_style custom step dt f_dtfix ke pe c_alleint v_etot
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# PERFORM INITIAL LOAD BALANCING AND RUN SIMULATION
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run 5000
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