搜索Abaqus流固耦合實(shí)例-模擬洗衣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)
2016-11-14 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
例子的來源是Abaqus CLE的官方教程。其實(shí)就是個(gè)滾筒洗衣機(jī)帶著洗衣機(jī)里的水一起轉(zhuǎn)的問題。
1. 分別為Eulerian domain和Lagrangian domain建立兩個(gè)part
建立Lagrangian domain的Part,類型設(shè)置為Discrete rigid,并設(shè)置Reference Point。
建立Eulerian domain的Part,類型設(shè)置為Eulerian,要注意Eulerian domain和Lagrangian domain要保證有重疊的部分,這是一種弱耦合,數(shù)據(jù)在兩個(gè)區(qū)域間拋來拋去,所以網(wǎng)格要有重疊部分。這導(dǎo)致在Eulerian domain里有的部分是有材料的,有的地方是沒有材料的。為了之后設(shè)置材料分布時(shí)候方便,要把part實(shí)現(xiàn)劃出幾個(gè)輔助的partition。黃色虛線是在劃分partition時(shí),為了指明Extrude/Sweep方向用到的輔助坐標(biāo)軸。
2. 定義水的材料屬性
選擇狀態(tài)方程模型EOS中Us-Up,設(shè)置聲速c0=1483m/s;密度為1000kg/m3;粘度為0.001kg/ms。并把截面屬性賦給Eulerian domain。
3. 把兩個(gè)Part組裝起來
4. 新建一個(gè)Step-1
5. 為Eulerian domain和Lagrangian domain劃分網(wǎng)格
6. 設(shè)置接觸
新建一個(gè)Contact Property,因?yàn)椴皇瞧胀ǖ拿婧兔娴慕佑|,水中的任何的一個(gè)部分可能在流動(dòng)區(qū)域里的任何一個(gè)地方和Lagrangian domain接觸,設(shè)置Tangential Behavior為Rough,賦給水和洗衣機(jī)之間的關(guān)系。新建一個(gè)Interaction,把剛才的Contact Property賦給它。
更重要的是設(shè)置接觸的兩個(gè)Surface。其中一個(gè)Surface是Lagrangian domain部分的內(nèi)側(cè)面,為Geometry類型,另一個(gè)Surface是Eulerian domain的全部網(wǎng)格,為Mesh類型。
7. 加載Load
為全模型加載重力場。
為Eulerian domain施加一個(gè)Boundary Conidition,為了在前后兩個(gè)方向限制住水,限制要覆蓋所有水可能會(huì)流到的區(qū)域。水運(yùn)動(dòng)到這個(gè)區(qū)域就讓它的z方向速度變?yōu)?,這樣水就不會(huì)流出洗衣機(jī)。
下面為Lagrangian domain施加Boundary Condition,讓洗衣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),在1s內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)弧度,分別在Initial和Step-1設(shè)置BC-2。
最后設(shè)置在Eulerian domain的材料填充,雖然已經(jīng)把水的材料的截面屬性賦給了整個(gè)Eulerian domain區(qū)域,但是默認(rèn)情況下所有Eulerian domain都是Void,即沒有材料(下圖中材料為0,Void為1),這也是在新建Eulerian截面屬性的時(shí)候,出現(xiàn)這兩個(gè)材料的原因。
為Eulerian domain的Part中初始存在水的部分設(shè)置Predefined Field材料。為初始存在水的partition新建一個(gè)Set,在Part的這個(gè)set中設(shè)置材料為1,Void為0,其他部分不用設(shè)置,依然是默認(rèn)的材料為0,Void為1,即沒有材料填充。
8. 設(shè)置Field Output Request
尤其要選中Volume/Thickness/Coordinates中的EVF,element volume fraction,為了觀察水的流動(dòng)。
9. 提交Job計(jì)算
10. 后處理
在Result-Field Output設(shè)置顯示EVF_VOID看液體的流動(dòng)。
紅色部分void為1,沒有水,藍(lán)色部分void為0,有水。
為了讓顯示的更加清晰,設(shè)置不顯示沒有水的Eulerian domain區(qū)域。
將閾值改為100%,Spectrums改為Blue to red。
設(shè)置ODB Display Options和Options-Common,讓結(jié)果顯示為理想狀態(tài)。最后將動(dòng)畫結(jié)果存儲(chǔ)為avi格式,Animate-History Time,Save As。File-Print存儲(chǔ)截圖。
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