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第二章 顺序耦合场分析(7)

来源:网络收集 时间:2019-08-30 下载这篇文档 手机版
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位置的变化。在本例中编号为1的线代表橡胶垫的底部。选择此线上的节点定义组元gasket。

Command: CM,GASKET,NODES

GUI:Utility Menu>Select>Comp/Ass’y>Create Component

?将流体物理环境写入物理环境文件:

Command: PHYSICS, WRITE,FLUID,FLUID

GUI:Main Menu>Preprocessor>Physics Environ> Write 2.9.2.3创建结构物理环境

?清除在流体物理环境中设定的所有信息,准备定义结构物理环境。

Command: PHYSICS,CLEAR

GUI: Main Menu>Preprocessor>Physics Environ>Clear

?转换流体单元类型到结构类型单元并设定单元选项,如表2-4所示。流体区的单元由FLUID141转换为PLANE42。将流体区域的单元设定为NULL,因为在结构分析中,这个区域不作为分析对象。

表2-5 结构物理环境

区域 橡胶垫 流体 类型 HYPER56 Null type (0) 材料 Mooney-Rivlin none 实常数 none none ?定义结构分析需要的每个物理区域的结构属性。见表2-5。 ?施加结构边界条件。(见图2-12)。

图2-12 结构物理环境边界条件

?定义合适的载荷步和求解选项

?写入结构物理环境文件(PHYSICS,WRITE,STRUC,STRUC)。

2.9.2.4 流体/结构求解循环

可以交互或批处理方式进行流体-结构求解循环。在本例中,橡胶垫的最大位移(MGD)成为总的收敛监测量。当连续两次结构求解的MGD改变量小于容差值,求解结束。

初始的FLOTRAN分析设置的迭代次数应当多一些,以较好地收敛。随后的流体分析由于是在前一次流体分析基础上重启动,因此迭代次数可以少一些。结构分析同样也需要重启动。在每一次结构分析之后,对环绕橡胶垫的小流体区域按结构位移进行网格随移。这些新的节点位置对后面的流体分析作为输入。对正确的结构求解及更进一步的网格随移,所有的节点在从流体分析施加更新的压力前必须返回到原来位置。

循环求解的步骤如下: 1. 读入流体物理环境。 Command: PHYSICS,READ,fluid

GUI: Main Menu>Solution>Physics Environ>Read 2. 设定FLOTRAN求解参数(例如总体迭代次数)。 Command:FLDATA,ITER,EXEC,100

GUI: Main Menu>Solution>FLOTRAN Setup>Execution Control

3. FLOTRAN求解。 Command: Solve

GUI: Main Menu>Solution>Run FLOTRAN 4. 读入结构物理环境 Command: PHYSICS,READ,struc

GUI: Main Menu>Solution>Physics Environ>Read 5. 执行/ASSIFN命令,确保结构分析的重启动。 Command: /ASSIGN,ESAVE,STRUC,ESAV /ASSIGN,EMAT,STRUC,EMAT

GUI: Utility Menu>File>ANSYS File Options

6. 将节点返回到它们原来的位置以便随后进行非线性结构分析及将来的网格随移。

对第一次流体-结构求解循环不要执行这一步。 命令: PARSAV,ALL

GUI:Utility Menu>Parameters>Save Parameters 命令: RESUME

GUI: Utility Menu>File>Resume Jobname.db 命令: PARRES

GUI: Utility Menu>Parameters>Restore Parameters 7. 重启动分析

对第一次流体-结构求解循环不要执行这个步骤。 命令: ANTYPE,STATIC,REST

GUI: Main Menu>Solution>Restart Analysis 8.选择从FLOTRAN分析读入压力要施加的节点和单元。

9.执行LDREAD命令。

Command: LDREAD,PRES,last,,,,,rfl

GUI: Main Menu>Solution>-Loads->Apply>Pressure>From Fluid Analy 10. 设置选项不要使用多重重启动文件。 命令: RESCONTROL,,NONE

GUI: Main Menu>Solution>Nonlinear>Restart Control 11.求解结构分析并在第一个载荷步保存数据库以备将来使用。 命令: SOLVE

GUI: Main Menu>Solution>Solve 命令: SAVE

GUI: Utility Menu>File>Save as Jobname.db

12.对环绕橡胶垫附近的小流体区域执行网格随移(组件名称为AREA2) 命令:DAMORPH,AREA2,,2

GUI: Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Modify Mesh>-Phys Morphing-Areas

13. 与上一次结果相比评价网格的移动。选择名称为GASKET的组件并列表节点坐标。

14.比较相邻的最大橡胶垫位移值(MGD)来查看收敛情况。 15.从gasket.grph文件查看单元图示。

2.9.3 结果

执行流体-结构求解循环直到满足收敛准则。使用收敛容差0.5%。。第一次FLOTRAN分析共迭代400次,以得到较高的收敛精度,随后的流体结构循环相互作用循环FLOTRAN分析各迭代100即可满足精度要求。

图2-13 橡胶垫附近的流线

图2-14 压力等值图

图2-13显示变形的橡胶垫附近的流线,图2-14显示压力等值线。从量值上讲,结果与未变形(第一次分析)及变形(最终分析)情况类似。

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