Volupe logo

Blog berichten Volupe

Overset mesh bij nauwe nabijheid

Download de simulatiebestanden die overeenkomen met de voorbeelden in deze blogpost:

Deze week gaan we dieper in op de overset mesh-workflow, meer bepaald voor het geval dat er een directe nabijheid tussen muren met relatieve beweging. In een eerdere blogpost, Overgezet netwerk in Simcenter STAR-CCM+, waren er verschillende tips opgenomen - over hoe een simulatie op te zetten met overset mesh - die ook het onderwerp van nabijheid aanstipten. Zoals vermeld in deze blogpost, heeft Siemens een Best Practice-video verzameld, genaamd Gouden regels voor overset mesh die ook goed kunnen zijn om naar te kijken.

Deze blogpost bevat een simulatieopstelling van een roterende staaf in een cilinder met stilstaande wanden - om uit te leggen hoe je dicht bij elkaar kunt werken met de functies in Simcenter. STAR-CCM+. Er zijn vier voorbeeld simulations:

  • Geval 1 - met gewone overset meshing techniek, waarbij de roterende staaf (en het roterende overset mesh gebied) zich ver van de stationaire wand bevindt.
  • Geval 2 - waarbij er een kleine opening is tussen de staaf en de stationaire wand, en nog steeds gebruik wordt gemaakt van de gewone overset mesh-techniek (niet overset zerogap mesh). Roterende regio die dicht bij de stationaire wand ligt, maar niet verbonden is met de wand (met behulp van kenmerk nabijheid en alternatief gat snijden, zie onderstaande afbeelding voor visualisatie van de interface-instellingen).
  • Geval 3 - wanneer er een kleine opening is tussen de rotatiestaaf en de stationaire wand, met behulp van overset zerogap maas. Het roterende gebied bedekt de volledige opening tussen de staaf en de wand.
  • Geval 4 - wanneer er geen opening tussen de wand en de staaf (het roterende gebied is helemaal tot aan de wand), met overset zerogap mesh (het zerogap wandgebied verandert van plaats in elke tijdstap omdat de cilinder niet beweegt - met behulp van feature nabijheid en alternatief gat snijden).

In de onderstaande afbeelding ziet u de interface-instellingen bij het gebruik van Close proximity en Alternative hole cutting voor overset mesh simulations. Deze beide functies behandelen problemen die kunnen optreden bij grenzen die dicht bij elkaar kunnen komen in de simulatie via robuustere algoritmen voor het sluiten van gaten.

interface-instellingen overset mesh dicht bij alternatief gat snijden

Voorbeeld 1 - overset mesh zonder dichte nabijheid

In het eerste voorbeeld van deze blogpost zie je het cilinder domein in de onderstaande afbeelding, en daarin zit een grijze staaf die zal roteren. Het overset (roterende) domein wordt weergegeven met een paarse mesh en het achtergronddomein met een zwarte mesh.

Zoals u ziet in de afbeelding zijn er meer dan vijf cellen tussen de rand van het overset mesh-gebied en de stationaire wand. Dit betekent dat u de gewone overset mesh-workflow kunt gebruiken, en dat er geen speciale voorzieningen nodig zijn. Merk op dat de celgrootte in de overset mesh en de achtergrond mesh gelijk is, zoals aanbevolen.

overset mesh simcenter starccm

Voorbeeld 2 - overset mesh met dichte nabijheid (maar geen overset zerogap)

In het tweede voorbeeld hebben we de opening tussen de roterende staaf en de stationaire wand niet opgelost met de aanbevolen vijf cellen in normale richting, zie onderstaande afbeelding. Er kunnen verschillende redenen zijn waarom u de spleet niet goed kunt oplossen, bijvoorbeeld dat dit de simulatie te zwaar maakt om te draaien op uw beschikbare hardware. Dit kan worden opgelost door in plaats daarvan gebruik te maken van de dichte nabijheid en de alternatieve mogelijkheden om gaten te snijden op de interface. Nog steeds met de gewone overset mesh-techniek maken deze functies het mogelijk slechts twee cellen tussen de wanden te gebruiken in plaats van de anders aanbevolen vijf cellen.

overset mesh simcenter starccm

Opmerking: deze simulatie had gesimuleerd kunnen worden met zerogap (zonder dichte nabijheid en alternatief gatensnijden) in plaats van met de gewone overset mesh-techniek in combinatie met de instellingen dichte nabijheid en alternatief gatensnijden.

Voorbeeld 3 - overset mesh met dichte nabijheid met behulp van zerogap

In het volgende voorbeeld bedekt het overset mesh-gebied de volledige opening tussen de staaf en de wand, zie onderstaande afbeelding. Een overset mesh met een zerogap-interface wordt gebruikt om het overset mesh-gebied de volledige opening te laten bedekken. In deze simulatie is de roterende staaf niet in contact met de stationaire wand, zodat nabijheid en alternatief gat snijden niet nodig zijn. Overset mesh met zerogap-interface is stabieler dan de gewone overset mesh wanneer er sprake is van nauwe nabijheid, dus als u het zekere voor het onzekere wilt nemen (in termen van simulatiestabiliteit), kan de zerogap-interface worden gebruikt.

overset mesh zerogap simcenter starccm

Opmerking: deze simulatie kan niet zijn gesimuleerd zonder gebruik te maken van zerogap. Met behulp van overset mesh en de instellingen close proximity en alternative hole cutting kan het roterende gebied niet helemaal tot aan de stationaire wand gaan.

Voorbeeld 4 - overset mesh met verbonden muren met behulp van zerogap

In het laatste voorbeeld schraapt de roterende staaf de stilstaande wand, waardoor er geen ruimte tussen de oppervlakken overblijft. Het gebied van de overset mesh is daarom ook zo breed als de achtergrond mesh, zie onderstaande afbeelding. In dit geval moet u overset zerogap gebruiken omdat er letterlijk een nulspleet (geen spleet) is. De eigenschappen van dichte nabijheid en alternatief gat snijden voor de interface-instellingen zijn hier nodig.

overset mesh zerogap simcenter starccm

Op de plaats waar de roterende staaf de stationaire wand raakt zal de mesh techniek cellen deactiveren en tijdelijk opslaan in de boundary van ZeroGapWall. In de afbeelding hieronder zie je dat er cellen zijn op de aansluiting van de gebieden die gedeactiveerd zijn.

zerogap mesh simcenter close proximity starccm

Opmerking: Wij gebruiken niet de functies van krimp van de prismalaag of fout als waarschuwing behandelen aangezien het gebruik van deze instellingen bij de eerste pogingen niet wordt aanbevolen - de simulatie zou ook zonder deze functies moeten kunnen draaien als de instelling correct is uitgevoerd.

Samenvatting

Ter afsluiting van wat we in deze blogpost hebben besproken, is het volgende aangetoond:

  • Wanneer overset mesh te gebruiken (zonder extra functies van zero gap en extra interface-instellingen), bijvoorbeeld wanneer wordt voldaan aan de aanbeveling om meer dan vijf cellen te hebben tussen grenzen met relatieve beweging.
  • Door de geringe afstand en het alternatieve gatensnijden kunnen slechts twee cellen tussen het roterende gebied en de stationaire grens worden gebruikt.
  • Een overset mesh met een zerogap-interface maakt het mogelijk het gebied van de overset mesh en de grenzen met elkaar in contact te brengen.
  • Hoe overset zerogap cellen deactiveert bij contact.
  • De instellingen van prismalaagkrimp en behandel fout als waarschuwing moeten niet worden gebruikt.

Vergeet niet de download simulatiebestanden voor de vier verschillende voorbeelden via de link bovenaan de pagina te bekijken als u de instellingen nader wilt onderzoeken.

 

Wij bij Volupe hopen dat deze blog post u zal helpen bij uw overset mesh simulations en hoe u uw interface instellingen kunt bepalen afhankelijk van hoe dicht uw muren zich bevinden. Als u vragen heeft bent u altijd welkom om ons te bereiken op support@volupe.com.

 

Auteur

Christoffer Johansson, M.Sc.
support@volupe.com
+46764479945 

Christoffer Volupe

 

Meer blogberichten

nl_BEDutch