流固耦合在建筑工程中也會(huì)被用到,本次小編為大家?guī)磲槍?duì)水流沖擊橋墩的仿真實(shí)例 首先,在Project-shematic中的左側(cè)的Toolbox中找到對(duì)應(yīng)的模塊:Fluid Flow(Fluent)和Static Structural
雙擊“Geometry”,進(jìn)入建模功能。(右鍵該功能可以進(jìn)入DesignModeler或者Spaceclaim。小編在這里選擇DesignModeler進(jìn)行制圖)
File-Import External Geometry file-找到保存的模型文件-點(diǎn)擊Generate。即可生成導(dǎo)入的文件。也可以在DesignModeler(或Spaceclaim)中直接繪制。對(duì)于復(fù)雜的三維模型,小編還是建議大家在專業(yè)的3D繪圖軟件中制作喲
Tools – enclosure后可以制作沖擊橋墩的流體域
定義各個(gè)不同的面:inlet:流體入口。outlet:流體出口。fis:流體與固體接觸的部位(選擇方式:subpress橋梁-選擇流體中橋墩的面(即圓柱面)-命名為fsi)。定義“面”的工作也可以在mesh模塊中進(jìn)行
退回到主界面,在fluid flow(Fluent)中找到mesh,雙擊該圖標(biāo)
在左側(cè)Outline中找到Project-Model-Geometry-solid。將solid改名為fluid
由于首先我們?cè)诜抡媪黧w部分時(shí)不需要使用到固體部分,因此可以將固體部分抑制(suppress body)。具體操作:在左側(cè)Outline中找到Project-Model-Geometry-Part,右鍵Part,點(diǎn)擊suppress body
右鍵mesh-insert-method,然后按上圖對(duì)流體部分進(jìn)行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分應(yīng)該根據(jù)您的具體工作進(jìn)行。對(duì)于流體的網(wǎng)格,應(yīng)該盡量精細(xì)劃分
網(wǎng)格劃分完成的狀態(tài)
完成網(wǎng)格劃分后回到主界面,右鍵mesh,在跳出的功能框內(nèi)點(diǎn)擊Update
雙擊Fluid Flow模塊中的Setup選項(xiàng),進(jìn)入該模塊
按照自己的電腦硬件輸入Solver Processes的數(shù)量(即使用CPU的核數(shù))。點(diǎn)擊Start
進(jìn)入模塊后找到左側(cè)Setup,Setup-Model-Viscous(SST k-omega)。選擇k-epsilon
定義流體材料屬性:雙擊Setup-Materials-Fluid-air
跳出上圖的功能框,點(diǎn)擊紅框內(nèi)的按鈕:Fluent Database。
跳出上圖的功能框,在Fluent Fluid Materials中下拉,看到water-liquid(h2o<l>),選擇該材料(本次仿真內(nèi)容為橋墩受水流沖擊,因此流體材料為水。同學(xué)們做自己的仿真時(shí),可以根據(jù)自己要做的項(xiàng)目自行定義流體材料),點(diǎn)擊Copy,之后關(guān)閉所有功能框
找到Setup-Cell Zone Conditions-Fluid-fluid(fluid,id=3),雙擊
跳出上面的工具框,找到Material Name,在右側(cè)的下拉菜單中選擇water-liquid。完成后點(diǎn)擊Apply-Close
現(xiàn)在定義邊界條件:雙擊Setup-Boundary Conditions-Inlet-inlet(velocity-inlet, id = 7)
在彈出的窗口中:Velocity Magnitude:20m/s。在Turbulence中,在Specification Method中選擇:Intensity and Hydraulic Diameter,在Turbulent Intensity(%)中填入:1.8。在Hydraulic Diameter(m)中填入:4。最后點(diǎn)擊Apply-close
定義Outlet中的出口邊界條件:雙擊Setup-Outlet-outlet(pressure-outlet,id=8)
在彈出的工具框中,找到Specification Method:Intensity and Hydraulic Diameter,Backflow Turbulent Intensity(%):1.8,Backflow Hydraulic Diameter(m):4。點(diǎn)擊Apply-Close
設(shè)置初始化項(xiàng)目:雙擊Solution-Initialization。彈出上圖右側(cè)的Task Page。在Initialization Methods中選擇Standard Initialization,Compute from:inlet。點(diǎn)擊Initialization,進(jìn)行初始化
全部設(shè)置完成以后,進(jìn)行計(jì)算:雙擊Solution-Calculation Activities-Run Calculation。彈出上圖右側(cè)Task Page,在Number of calculations里面填入2000(預(yù)設(shè)迭代步數(shù)),點(diǎn)擊Calculate
計(jì)算結(jié)束
在Static Structure中找到Model,雙擊進(jìn)入模塊
右擊Project-Model-Geometry-solid(此處流體名字依然叫solid,可將其重命名為fluid),在彈出的框內(nèi)找到suppress body(與Fluid Fluent相反,在處理結(jié)構(gòu)體仿真時(shí),應(yīng)抑制(suppress)流體部分)
右鍵mesh-insert-Method
將Method改為MultiZone
右鍵Imported Load(A5):insert-Pressure
在Details of “Imported Pressure”中的Geometry中選擇所有橋墩的面
右鍵Static Structure:insert-Fixed Support
在Details of “Fixed Support”中的Geometry,分別選擇六個(gè)橋墩的底面
右鍵Solution:點(diǎn)擊insert,選擇需要獲得的仿真結(jié)果。最后點(diǎn)擊Solve,獲得結(jié)果
上圖就是最終(橋梁變形)的結(jié)果 |
|