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本节以阻尼筒模型展示 OptiStruct结合 AcuSolve进行流固耦合的分析流程。图28-44所示为阳尼筒的 1/36 模型,其中,下端为流体入口,上端为出口,在中间位置存在一厚度为0.2mm 的柔性金属薄板。当流体流人压力增大时,柔性板发生变形、流量变大,接着流体流出、压力减小、薄板回弹,导致流量减小、压力再次增大,整个过程不断循环。在采用流固耦合方法分析该模型时,需将其分拆为包含金属薄板的结构模型及余下部分的流体模型。结构模型如图28-45所示,金属板左右两边截面施加对称边界条件,完全约束内表面,金属板上、下表面及外表面为流固耦合交界面。总仿真时间为2s,时间步增量为0.01,总增量步为200步。结构基础模型中已经设置好材料、截面属性及边界条件,需要设置FSI卡片。流体模型已经全部设置好,只需提交计算即可。
图 28-44阻尼筒模型
图28-45 结构模型
模型设置
Step 01在FSI卡片上设置通信端口号为48002,最小数据交换次数为1,最大数据交换次数为20,数据交换类型为位移及力,力收敛容差为0.004、位移收敛容差为0.005.等待时间为 2400s。具体设置如图 28-46所示。
Step 02 在已有的FSI工况中引用FSI卡片,如图 28-47 所示。
图28-46 FSI卡片设置
图 28-47FSI卡片引用
Step 03在 Analysis->OptiStruct 面板保存模型并提交计算。同时在 AcuSolve Console 中提交流体模型计算。AcuSolve和 0iStruct通信成功,cci.txt 文件中将显示图28-43 中的成功信息。需要注意的是,提供的模型是按照两个模型在同一台机器上计算设置的,如果不在同一台机器上计算,还需要在AcuSolve中设置相应的P或机器号。
结果查看
计算完成后,在HyperView中打开.h3d文件查看结构分析结果,打开.l0g文件查看流体分析结果。取金属板被抬起时刻查看流固耦合仿真结果,这里取1.9s时刻。在1.9s时,流体压力分布如图 28-48a所示,下端的压力较大,在压力作用下,金属板一端被抬起,导致金属板约束端产生了大的弯曲应力,金属板应力云图如图28-48b所示。在金属板开口位置,由于流道变窄,导致流速变快,流体速度云图如图28-48c所示。
阻尼筒结构及流体分析结果图28-48a)流体压力云图 b)结构应力云图c)流体速度云图
本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》,版权归原作者所有,如有侵犯您的权益,请及时联系我们,我们将立即删除。
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