Abaqus流-固耦合（空氣-立柱）仿真案例講解

嗯,大家好 這個上一期呢 然後也是跟大家分享了一個關於流體仿生的這麼一個案例 就是想趁熱打鐵吧 然後再給大家分享一個 反正是根據我自己的經驗吧 對於同一種類型的案例 如果你做上那麼兩個 自己親自動手去操作一下 你就會對他的一個整個流程瞭解的會比較透徹 再就是對裏面的一些參數的設置 爲什麼要設置這樣的參數呢 也會有一個更深層次的瞭解 這樣呢 你會轉嫁到自己的模型上去呢 就會有更強的代入感 這個理解程度會高 這樣我們繼續講一個流體仿生的 大家在打開這個阿巴克斯之後呢 也是一定要選擇是對吧 CFD model 一定是選擇這個CFD model 這樣呢 我是一樣跟往常一樣啊 也是先把模型創建好 然後一步步帶大家把這個流程走一遍 你就要按照這個流程走 一定是沒問題的 那上一次講的是 我們是講的是流體在管道內的這樣一個流暢仿生 包括講了它的純流體的仿生 以及這個流過偶合的仿生 那這個呢 我們是講的是在流暢中有一個固體 比如說這個 這個有個力柱在風中是吧 受到一個載荷 或者是一個力柱在水中 它受到一個流體的衝擊作用 水流的一個流動 對它的一個流過偶合 那這個呢 我們就單純的去仿生一個流過偶合 這樣的我們在創建模型 它你打開之後呢 它已經有一個model 1了 那我們只是把它改爲了CFD 這樣的裏邊 我是創建了三個part 那其中的兩個part 是完全通過這個critpart去創建的 那另一個呢 是我進行了一個這個布爾運算生成的 那我們首先創建的一個是part1 我們可以看一下 part1呢 這個是創建的這個流體流體場 就是默認呢 它是一個啊 這是我創建了一個空氣的一個流場啊 它的一個參數呢 是 長度啊 我採用的是米的一個單位制啊 長度呢 是6米 然後它的這個高度和寬度呢 就是這個截面啊 各是2米 這樣大家就可以建出這個 這個流體場的一個模型來了啊 建完它之後呢 我們又建了一個立柱 這就是一個固體 流過偶合嘛 圓的直徑呢 是0.08米啊 這個拉伸的一個長度呢 是1米 這樣呢 到此爲止 我們就一個流場 一個固體結構的一個模型就創建完成了 創建完成之後呢 因爲要有一個流過偶合 它們之間的一定有一個接觸面 所以說我們直接跳到assemble 然後呢 去實現它的一個布爾運算 對吧 如果我把 這個 Cylinder和這個part1一塊到一起 它就形成一個裝配體 對吧 那我生成裝配體之後呢 我可以進行一個布爾運算 就像這裝配完之後 這有個布爾運算 對吧 有一個合併或者是減輕 那我們就可以 點選這個命令 然後首先呢 選擇是被切除的 然後呢 再去選擇這個切除的 這樣呢 這個 這個流場的一個區域呢 就最終確定了 然後呢 這是爲了後續這個位置呢 放我們的這個 這個這個結構上 就是我們創建的立柱 現在通過布爾運算 我們實現了這個這個流體上的一個創建模型 對吧 我們就保存爲了air 也就是我們默認的流場呢 將來是賦予它一個空氣的一個屬性 那我們就可以再回到property裏邊 然後就是 一定要選擇自己的model cfd model 然後選擇已經創建的air 這個重新命名的 因爲這個呢 我們已經把要跟流骨偶合的這個區域呢 已經進行布爾運算 撿走了 材料屬性呢 是賦予它的一個空氣 1.02千克每立方米 然後它的一個尼埃度呢 是0.0001 然後同理創建界面屬性 然後將界面屬性賦予給我們的這個流體場的模型即可 和我們以前講的結構分析呢 是一模一樣的 這個就不再說了 先創建界面 然後再將界面呢 賦予給我們的模型就可以了 然後再到下一步 assembly就直接可以跳過來 因爲我們已經創建完成了 就是這個地方 如果你覺得有問題 你就可以再重新創建一遍 如果這裏面出現了兩個instance 那你就可以把你重新創建的那個再刪掉 可以 因爲這個地方我們在裝不完之後呢 其實就已經出現了 然後就直接到action這裏面 然後有個創建相互作用 對吧 創建相互作用呢 這個地方就我們 它有一個很固定的 你就選擇flow 然後選擇的是什麼呀 一定選擇的是這個孔的面 這個也就是這個將來要跟這個立柱 進行一個接觸的面 這個地方需要跟大家強調 就是不僅要選擇上啊 這個孔的這個這個側面 還要選擇上這個孔的 相當於是它的一個頂面啊 它的頂面 因爲呢將來流程一定會跟這個立柱的頂面 也會存在接觸的啊 如果你不選擇這個底面 也就是孔的底面 也就是我們立柱的頂面 如果不選擇上啊 它會撥錯啊 這個地方要不僅要選擇它的一個側面 還要選擇它的頂面啊 這是要大家注意的地方 對吧 呦 怎麼跳過了step 應該是到step啊 這都一樣 step呢 我們一定要選擇是對吧 flow 然後這個啊 選擇的時間呢 是0.5 然後 這個是默認的 這個這個我都默認啊 因爲沒有撥錯 沒有撥錯 然後turbulence還是選擇這個 swallet almalus 它有一箇中文的音譯啊 其他的我就沒有變動 選擇完之後呢 有一個輸出這個地方呢 我們其實就是爲了如果你輸出的每一個分析步 比如說我們這個是吧 每一個時間燈亮時間間隔之間 我們輸出的啊 幀數越多 對吧 它就會你將來會播放動畫的過程中 它的播放動畫呢 就會越流暢 然後這輸入的是200 然後我們選擇將這個thermal取消掉 因爲我們不考慮溫度的一個作用 所以又選勾選上了pressure dIv 這個這個啊 helicity 以及這個 volticity 這幾個量 因爲如果做6體的 大家應該會比較瞭解一下 這個呢 是速度的一個散度 這個是應該是團流的一個動態能啊 這個應該是溫度和速度的一個點擊 這個呢 是速度適量的一個溫度 應該是這麼個意思 據我瞭解 然後勾選完之後就可以了 那其實就到啊 這個呢 我剛纔講過了 然後就直接到load了 load模塊呢 也比較簡單 我們創建了三個約束 第一個啊 我們要選擇入口 對吧 流場一定有入口和出口的 那我們在我們的這個模型當中 我們將這個模型的底面 除了這個面之外 這個藍色面之外呢 以及這個孔的面之外 發生相互作用的面之外呢 其餘的面都選中 然後呢 設置爲入口 然後給予它一定的空氣流動的速度 比如說是60米每秒 對吧 然後它有一定的渦 這個啊 動態渦 動態渦流粘度是吧 這麼一個數值 0001 然後呢 一個出口就只選擇 沒選擇的這個面 然後認爲它的壓力是零 這個也是把它的一個粘度 然後呢 再將這幾個面啊 就是入口的這幾個面呢 進行了一個全約束 這個地方的類型的選擇是 Displacement Rotation 是位移的一個約束 這樣呢 這個關於這個流場的一個 邊界約束呢 就約束完成了 那我們還要定義它這個預定異常 如果你不定義它預定異常的這個動態 這個流體的一個 團流 所以說這個你它也會保守 所以說這個地方也是要考慮到的 最後一步呢 在CFD模型中 最後一步就是防風網格了 它只有一個單元類型 所以說選擇完之後 進行一下劃分進行 當然了 爲了考慮這個地方呢 我們可以把這個 相互具作用的這個圓柱地方 這個圓口邊選擇一下 局部選擇 這個局部選擇 然後進行一個網格的局部細化就可以了 這是CFD model 那我們創建完CFD model之後 和我們上一個的模型是一樣的 也要去再去創建這個 固的一個模型 所以說我們大概把這個model進行一個copy copy完之後呢 要通過 就是創建一個 先是create 然後create完之後呢 我命名爲structure 因爲流過五河啊 然後要從CFD model中 因爲我們已經創建了這個 流體廠以及這個固體廠 對吧 然後要將固體廠中的 cylinder 也就是個立柱 然後copy到我們的structure 創建的這個模型當中去就可以了 那我們在 在structure model中進行一系列的約束 從材料屬性一直到網格劃分啊 我們一起來看一下 它的一個屬性呢 我們就默認啊 是這個比如說一個鋼柱 它受到一個 風載河的一個作用 它呢也對 賦予它基本的 這個地方要選對 我選structure 然後cylinder 然後選擇它的一個材料屬性 我賦予了它一個鋼 1800 然後這個陽神模梁和這個波松 它的單位呢都是米 米制 然後創建界面屬性 賦予這個模型 就可以啊 裝配 這個把我們單純的cylinder 調進來裝配完成即可 step 又回到step了 那這個地方呢 已經選定的是 啊 procedure是dynamic implicit 是吧 顯示啊 也是動學 然後時間呢 一定要跟我們流體分析中 設置的這個計算時間 一定是一致的 否則會報錯 啊 然後打開飛行性集合 增量這個地方 這個地方都可以調一下 和我們做結構啊 分析是一樣的 爲了防止報錯 可以設多一點 其他的保持默認 然後這個地方呢 選擇suppress calculation 然後再到這個action裏邊 action裏邊之後 我們也是要上下 它們相互作用的面 對吧 其實就和我們孔中選擇的面呢 再到這個立柱 選擇一下 你看選擇的是它的端面 和它的頂面 頂面是一定沒有 因爲頂面是用來固定約束的 dynamic implicit 選完之後 即可 然後 對吧 超限完之後 啊 step啊 再跟大家說一下 step1 這個輸出 輸出呢 這個地方也是儘量的多一些 比如說我們選擇是 每多少單元的時間 你要輸出多少 0.0.0 25 然後選這個 我都沒在變動啊 輸出它的包括位移 硬力啊 速度 都是默認的 然後呢 到這個load load模塊 我們可以看一下 這個就比較簡單了 我們啊 就是按照結構分析的一個約束 去給它施加邊界約束就可以了 在初始條件下 比如說這個立柱就是固定在那了 對吧 就在一個底面進行了一個什麼 看一下 全約束啊 incuster 這個不需要預定一場 對吧 也不需要起家例 然後是如果不合 那麼最後一步就到了mesh 然後mesh呢 也是和我們做這個結構分析 我們和劃分是一樣的 採用了一個立面體驗 那創建完這兩個之後啊 就回到這個analysis 裏邊有個 啊 這個code 那就是協同啊 執行 然後裏邊有一個cfdmodel和這個structmodel 我們創建 就可以聽 其實也可以在這個job 分好幾個模塊 然後我們就可以創建這個啊 協同分析的模塊之後 這個地方可以再給大家演示一下 你創建比如你create 對第三個 目前呢 我們一定是選擇的是cfdmodel和這個structmodel 這個parallelization可以調的多一點 讓它接上快一點 這個我就不再多說了 然後就可以提交 提交分析 那我們已經分析完了 對吧 我們就可以直接來看一下結果 啊 結果因爲在家裏的電腦還是運行了一段時間 運行了小半下午的一個時間 看來這個結果問題比較大 等到他跟這個計算機響應一下 到這我們就可以看到 這是cfdmodel 就是我們可以看到這個流體場 對吧 這樣是放置的 對吧 看一下它變形之後 最後的結果 然後選擇它的一個文件 這樣呢 我們其實是不方便去查看內部 對啊 所以我們一定因爲它在它的一箇中間位置 所以我們要進行一個 鋪切 鋪切到它的一箇中間位置 這樣你就可以看到它的內部的一個結構 對吧 比如我們現在是這個速度的一個離散 離散度 這個是不能顯示的 那我們就可以看位 位我們就可以看到我們賦予它的一個流動的速度 比如說60 對吧 這個黃色對應的是60 然後到了這 你看它撞擊到我們的這個立柱之後呢 速度會發生一個衰減 尤其是立柱的後面 速度會降低的比較大 通過就是它的已經加到這個十以下了 十以下 再看一下位移 也是固定的地方的位移是比較小的 這個也可以理解 對吧 因爲上面是沒有約束的 所以說這個它這個就跟我們的玄碧梁一樣 如果你在它的另一端 非固定端自由端進行一個加載呢 這個地方一定是受到位移 是一定是最大的 當然硬力肯定是這個位置最大 看一下這個 然後可以看一下它的一個pressure 可以看到這地方的硬力是紅色 對吧 越向上 它硬力越小 這是 流體廠的一個防震件 我們再看一看這個structure 你看它的這是它的一個硬力層 對吧 然後上面呢 是硬力比較小 會發生一個位移 對吧 所以說它不存在這個硬力的一個集中 這個地方約束呢 想動而不能動 就會產生這個硬力 碳位移 那就是啊 頂端的自由端發生了一個比較大的位移 還有一個速度 這個就 不再多說了 每口都是它的一個硬麪 它的這樣一個輸出量 這樣呢 到此爲止呢 我們整個關於這個 流場防這個這個防震的兩個案例呢 就已經全部講完了 大家可能通過這樣的案例呢 就會得到那麼一點啓發 對吧 特別是在自己按照這個流程做一遍的前提下 因爲我把所有的參數呢 都已經告訴大家了 所以說大家是完全可以自己按照我們的講解出來 這個地方稍微跟大家再多說一遍 到了這個地方有一個mesh 對吧 mesh我們到這個cfd 大家可以看到的是 我把這個 模型是分割了 分割成兩部分 可以看一下 我分割的區域呢 是按照這個頂端 就是上面沒有這個孔的部分呢 按照這個孔的這個頂面進行分割 上面一部分 因爲它不存在這個曲面 所以說它網格劃分會比較方便 下面呢 我們因爲對這個孔的部分進行了一個局部的網格啓發 所以說就把它分成兩部分 一部分 上面部分呢 沒包括這個孔 下面部分包括這個孔 這個地方方便後續網格的劃分 這個地方補充一下 其他的就OK了 就已經沒有了 這就是一個 仿真的這麼一個結果 好 希望講的兩個關於流暢啊 用Abox進行一個流暢仿真 包括流過偶和仿真的這樣案例呢 對大家做相關方向研究的同學呢 有所幫助 其實我後第二個講的這個案例 也就是在這個流體廠中有些啊 固體結構的存在呢 好像是如果你從網上搜的話 應該會有比較多的這個案例 因爲這個案例還是比較典型的 包括一些教科書啊 或者是參考書啊 都會拿這個去做一個典型的案例來講這個流偶和偶 可能就是模型的建立可能單純的建的大小不大一樣 會是這麼一個狀況 好 這個那我們關於流暢仿真的案例講解呢 就講到這 我們下個視頻再見