Blogginlägg Volupe

Så här ställer du in en FSI-simulering i Simcenter STAR-CCM+

Den här veckan ska vi titta närmare på inställningar för med hjälp av Interaktion mellan fluid och struktur (FSI) på Simcenter STAR-CCM+. Thär blogginlägget är inspirerat av handledningen Membranventil, hittade i den dokumentation för den senaste versionen av Simcenter STAR-CCM+, 2021.2 (du hittar handledningen under Fast spänning). 

FSI är när du har en tvåvägskopplade interaktions mellan fast domän och en fluid-domän. För exempel, fast material kan vara flexibelt och rörligt i en fluid. Then motståndet hos den fluid kommer att deformera det fasta materialet.Eftersom than hastighetsfältet för den fluid kommer att vara beroende av fasta plats och motionEn dubbelriktad kopplad interaktion. beskriver fysiken. av den kopplad system 

När du läser det här blogginlägget du kan tänka dig en flexibel fast som studsar mot en vägg, medan fluid flödar runt fast substans. Till kunna modellera detta. system Vi behöver en geometri av fast substans. och en för den fluid-domän. Det fasta materialet kommer att behöva en. maskdrift., och fluid kommer att behöva en separat en. För att solidens rörelser ska fungera krävs ett överhettat nät (morphing och remeshing är ett annat sätt att simulera den fasta rörelsen, men i denna artikel Vi fokuserar på överbelastade maskor.). Eftersom fastämnet kommer att vara i kontakt med väggen, kommer den överkompenserade maskan att vara av typen överinställda maskor nollgap. Den överkompenserade maskan med the nollgap funktionen kan deaktive celler som ska stängas de sista cellerna mellan en vägg och det överskjutande objektet, och sedan encellen igen när gapet ökar. 

Nätning

Tbakgrund fluid och den Det är möjligt att maskera en övermättad maskregion i samma operation genom att använda maskindelning per del förfarandeDetta hjälper båda maskorna blir lika stora. Om cellerna de två maskorna är mycket olika i storlek, får du ett felmeddelande och simuleringen avbryts. Använd Anpassade kontroller för att skapa förfinings nära det berörda organet. 

maskindelning per del

För maskorna till kommunicera med varandra, behövs kontakter. Ikonen för kontakten visar vilken typ av kontakt det är. Kontakten ansluts till ett gränssnitt. 

kontakter Star

Gränssnitt

På bilden nedan Det finns tre olika typer av gränssnitt. Ikonen visar att den första ligger mellan två fasta ämnen, eftersom theDet finns två grå rektanglar. (detta kommer inte att vara behövs om du har en simulering med endast en studsande fast substans). Den andra ikonen visar den överkompenserade maskan där du har fyra funktioner som är möjliga att aktivera. Standardinställningarna för alla dessa inaktiverade alternativ bör provas först.. Inställningen av behandla fel som en varning rekommenderas inte att användas. Om regionhierarkin (där FluidOverset som högsta prioritet, vilket innebär att den bör tillhandahålla information till regionen Fluid) är fel.du ändrar hierarkin genom att högerklicka på gränssnittet och välja bytesregioner. Den tredje ikonen visar att gränssnittet är mellan en fast och en fluid-region. 

överskridna maskor

Gränser

När det gäller regionerna, bakgrundsnätet är nästan som en vanlig flödessimulering, bara att en zeroGapWall gräns läggs automatiskt till. I denna gräns, celler som är för närvarande inaktiverade på grund av den nollgap funktion, lagras tillfälligt. 

vägg med noll-gap

The överskridande av regionen will alså have a zeroGapWall gräns. Det kommer också att finnas en överskridande gräns som du som användare genom att välja gränsen mellan bakgrunden och den överkompenserade nät, och Väljing the typ att vara överskridna maskor. Det kommer också att finnas en gränssnittsgräns. för det aktiva FSI-gränssnittet, vilket kartlägger den beräknade informationen med hjälp av stress/fluid-lösaren. 

överspelad

Motioner

Observera att morpher specifikation av den överkompenserade regionen bör vara flytande som denna regionen kommer att förändras. Genom att skapa motioner under Verktyg detta alternativ kommer att vara tillgängligt. Motionen "Morphing" ställs in på motion specifikation under Fysiska värden. för regionen. För solid-regionen den Specifikation av rörelsen. bör ställas in till Förskjutning av fasta föremål.. 

rörelseförvandling.

Strukturell uppbyggnad

För the fast område Det kommer att vara möjligt att fastställa begränsningar och belastning, genom att lägga till segment. Skapa ytsegment genom att höger-klicka på noden för den solida regionen och välj skapa ett segmentBegränsningar symmetri och rättade är som begränsar förskjutningen av en yta. Begränsningen styv kontakt kan definiera ett plan som hindrar det fasta föremålets förslag. Här definierar du också en straff kontakt verkställighet som är ett värde för hur elastisk studsen ska vara.. En större straffavgift gör det möjligt för en litenr icke-fysisk penetration, men en mindre straffavgift underlättar konvergensen. Straffet bör därför vara så stort som möjligt, inom konvergensgränsen.. För belastningendu kan till exempel ange en kraft, kom ihåg att en kraft är alltid en vektor (detta kan vara bra att komma ihåg om man Vi skulle vilja beskriva kraften som en fältfunktion.).  

segment FSI

Se också till att the gränssnittet boundaries (för både överskjutande och den fasta regionen) har den rätta FSI-koppling specifikation. Detta fysiska tillstånd visa som De fysikaliska egenskaperna beräknas och används sedan som indata till denna region.. För den överkompenserade region Deformation av fasta material. kommer att användas, och för den fasta kopplingen ska ställas in på fluid belastning om dubbelriktad koppling önskas. 

Modeller

För than modeller, som beskrivs i den fortsatta, Vi har de som för fluid som beskriver en enfasig fluid med turbulenta egenskaper. Eftersom vi använder overset nät modellen oVersets bevarande. läggs till automatiskt. För den fast vi är en modellling ett elastiskt material, och därför är material law-modells behöver som skall läggas till, och sedan hänvisas till i materialegenskaperna för det fasta materialet. (längre ner) i samma kontinua under Materiell rätt.). 

modeller FSI

Nu är du redo att köra din FSI-simulering! 

Vi från Volupe hoppas att det här blogginlägget har varit till hjälp för dig att förstå vad som är viktigt. till specify i en FSI-simulering. Förhoppningsvis kommer överset mesh-tekniken är också lite tydligare, och hur man använder dessa funktioner tillsammans. Om du har några frågor om det här inlägget eller din simulering, är du välkommen att kontakta oss på följande adress support@volupe.com. 

Författare

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

Christoffer Volupe

Fler blogginlägg

sv_SESwedish