CFX流固耦合FSI分析
2017-05-08 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
分析原理:流場采用CFX12,固體采用ANSYS12分別計算,通過界面耦合。
流體網(wǎng)格:流體部分采用HyperMesh9.0分網(wǎng),按照流體分網(wǎng)步驟即可,沒有特殊要求。
網(wǎng)格導(dǎo)出:CFX可以很好的支持Fluent的.cas格式。直接導(dǎo)出這個格式即可。
流體的其余設(shè)置都在CFX-PRE中設(shè)置。
固體網(wǎng)格即設(shè)置:HyperMesh9.0劃分固體網(wǎng)格。設(shè)置邊界條件,載荷選項,求解控制,導(dǎo)出.cdb文件。
實例練習(xí):
以CFX12實例CFX tutorial 23作為練習(xí)。
為節(jié)省時間,將計算時間縮短為2s。
網(wǎng)格劃分:提取CFX tutorial 23中的實體模型到hm中,分別劃分流體,固體網(wǎng)格。分別導(dǎo)出為fluent的.cas格式和ansys的cdb格式。
流體網(wǎng)格如下:
網(wǎng)格文件見:fluid.cas
固體網(wǎng)格為:
特別注意:
做FSI分析時,ANSYS固體部分必須在BATCH下運行(即將.cdb文件導(dǎo)入ansys不需要任何操作就能直接計算出結(jié)果),所以導(dǎo)出的.CDB文件需要添加一個命令,在hm建立FSIN_1的set,以方便在.cdb中手動添加命令SF,FSIN_1,FSIN,1,具體位置在定義了節(jié)點集合FSIN_1之后。
另一個set:pressure用于施加壓強(qiáng)。
這里還設(shè)置了一些控制卡片用于分析,當(dāng)然也可以直接修改.cdb文件
詳細(xì).cdb文件請參看plate.cdb
將固體部分在ansys中計算一下,以確定沒有問題。
通過ansys計算檢查最大位移:最上面的點x向變形曲線
至此,固體部分的計算文件已經(jīng)準(zhǔn)備好,流體網(wǎng)格需要導(dǎo)入CFX以進(jìn)一步設(shè)置求解選項和耦合選項。
以下在CFX-PRE中進(jìn)行設(shè)置
由于固體模型已經(jīng)生成,故不需要利用workbench,所以不必按照指南的做法。
啟動workbench,拖動fluid flow(CFX)到工作區(qū)
直接雙擊setup進(jìn)入CFX-PRE
導(dǎo)入流體網(wǎng)格
然后設(shè)置分析選項:
注意:mechanical input file即是固體部分網(wǎng)格。
再新建一個流體,取名fluid。
設(shè)置domain
添加邊界條件
取名為interface設(shè)置流固耦合界面,對應(yīng)為abc。
這就是流固耦合界面的設(shè)置過程。
同理,建立sym1
Sym2
這個選項默認(rèn)為no slip 的 wall,最普通的那種,不必特殊設(shè)置
初始化:
求解控制
輸出控制:
Output variables list
Monitor板最上面的一個角點,也是ansys中計算關(guān)心的點
如這個十字號
保存以上設(shè)置即可。
返回到workbench,雙擊solution啟動計算器。
不用更改設(shè)置,直接計算即可。
以上過程小心仔細(xì),一般不會出現(xiàn)錯誤的。
至此,幾分鐘后即可計算完成。
先看收斂曲線
再看monitor點
曲線跟單獨的板的振動十分相似,說明計算是正確的。
后處理:
再次返回workbench,雙擊results,啟動后處理。
先查看板的應(yīng)力
是對的
用CFX11做過同樣的例子,所以以下提供CFX11中的結(jié)果,與cfx12類似。
可用
查看速度矢量。
(綜合自網(wǎng)絡(luò))
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