本案例演示了基于系統(tǒng)耦合的管道葉片雙向FSI(Fluid–Structure Interaction)模擬。首先在Transient Structural分析模塊中定義材料屬性,然后用DM創(chuàng)建幾何模型,接著利用Model設(shè)置邊界條件;創(chuàng)建Fluid Flow (Fluent)分析模塊,將Transient Structural分析模塊中的Geometry與Fluid Flow(Fluent)分析模塊中的Geometry連接共用幾何模型,在Mesh中劃分網(wǎng)格,進(jìn)入Fluent求解器設(shè)置;創(chuàng)建System Coupling模塊,將前兩者分析模塊的Setup進(jìn)行連接,進(jìn)行耦合求解。
將Transient Structural與Fluid Flow (Fluent)拖入右邊空白界面。 雙擊A2(Engineering Data)。 右鍵灰色框點(diǎn)擊Engineering DataSources創(chuàng)建新的材料。 雙擊General Materials。 找到Polyethylene(聚乙烯)并點(diǎn)擊其后面的“+”。 關(guān)閉A2:Engineering Data。 右鍵A3(Geometry),選擇Import Geometry,點(diǎn)擊Browse…。 導(dǎo)入模型如下圖。 打開A4(Model)。 打開后如下入所示,具體設(shè)置見如下視頻。 拖動(dòng)鼠標(biāo),將A3與B2連接。 雙擊B3(Mesh)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 打開后如下圖所示,具體網(wǎng)格劃分見如下視頻。 按圖中所示進(jìn)行連接,并將B4打開。 彈出Fluent登錄界面進(jìn)行設(shè)置。 將Time設(shè)置為Transient。 默認(rèn)使用Laminar。 雙擊Materials,選中Fluid,點(diǎn)擊Create/Edit… 點(diǎn)擊Fluent Database…。 選中water-liquid,點(diǎn)擊Copy。 選中Cell Zone Conditions,點(diǎn)擊document,選中Edit…。 將Material Name改為water-liquid。 雙擊Boundary Conditions,選中inlet,點(diǎn)擊Edit…。 入口速度為1.1 m/s,點(diǎn)擊OK。 將outlet的Type改為outflow。 將Dynamic Mesh及Mesh Methods下的三種方法都勾選,然后點(diǎn)擊Settings…。 選擇Smoothing下的Linearly Elastic Solid,并將Poisson’s Ratio(泊松比)改為0.35。 切換到Remeshing按圖中進(jìn)行設(shè)置。 點(diǎn)擊Creat/Edit…。 按下圖進(jìn)行設(shè)置。 選中Hybrid Initialization,點(diǎn)擊Initialize進(jìn)行初始化。 Time StepSize(s)設(shè)置為0.001,Number of Time Steps設(shè)置為100,Max Iterations/TimeStep設(shè)置為15。 選擇Flie并點(diǎn)擊Sync Workbench,關(guān)閉Fluent界面。 右鍵C2,點(diǎn)擊Update Upstream Components。 然后右鍵C2,點(diǎn)擊Edit…。 點(diǎn)擊“是(Y)”。 同時(shí)選中A7與A11,然后右鍵A11點(diǎn)擊Create Data Transfer。 雙擊A3(Analysis Settings),將End Time[s]改為0.5,將StepSize[s]改為0.001,將Maximum Iterations改為15。 選中A18,將Output Frequency改為At Step Interval,將Step Interval改為2。 右鍵A19(Solution),點(diǎn)擊Update。 開始耦合計(jì)算。 ▼ 將其速度云圖及葉片的位移云圖處理顯示。 ▼ 導(dǎo)出動(dòng)態(tài)視頻。 |
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