Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Поток данных в последовательном сопряженном анализе.На рисунке 2.2 показан поток данных, при использовании физической среды. В этомприближении для всей модели существует только одна база данных. База данных должнасодержать элементы и узлы для всех выполняемых физических анализов.
Для каждогоэлемента или графического примитива твердой модели вы должны определить наборатрибутов. Атрибуты включают номер типа элемента, номер материала, номер вещественнойконстанты и номер элементной системы координат. Все эти номера останутся постоянны втечение всего анализа. Однако текущие свойства, связанные с заданным номером атрибутамогут варьироваться среди физических сред, так же как и параметры наборов вещественныхконстант и номер типа элемента.
Области модели могут быть неактивны для определенныхфизических решений (этот вопрос будет рассмотрен далее в этом руководстве).Рисунок 2.2. Поток данных в Последовательном сопряженном физическом анализе(используются физические среды).Создавайте базу данных ANSYS помня о требованиях, предъявляемым к каждой физическойсреде. Перед созданием любой физической среды, назначьте номер типа элемента, номер331материала, номер набора вещественных констант и номер набора элементных координат длякаждого региона, площади или объема (посмотрите описание команд AATT и VATT).Будьте осторожны при решении задач, у которых заданная площадь или объем являютсячастью проблемной области для двух разных типов физики. Например, жидкость можетиметь магнитные характеристики.
Любой регион, относящийся к жидкостной областидолжен иметь номер материала равный 1. Если пренебрежете этим условием, то не сможетемодифицировать соответствующие элементы между выполнением решений различныхфизик. Для модификации элементов используйте следующее:Команда:EMODIFGUI:Main Menu> Preprocessor> Modeling> Move/Modify> Elements> Modify AttribКосвенный метод идеален для одностороннего последовательного сопряжения, такого кактипичный анализ тепло – напряжения.
Приближение физической среды позволяет быстропереключаться между физическими средами, что идеально подходит для полностьюсопряженных сценариев, требующих многократных прохождений между физическимирешениями. Стационарное взаимодействие типа жидкость-структура или индукционныйнагрев являются типичными примерами случаев, требующих использования физическихсред.Обратите внимание на то, что файл базы данных может увеличиться в размере в течениемногократных прохождений решения если вы не предпримите следующих действий:••Выполните команду SAVE после создания физических сред и команду RESUMEпосле каждого физического решения.Не записывайте результатов в базу данных (записывайте только в файл результатов).Затем необходимо выполнить команду SET каждый раз перед считыванием данных изфала результатов в базу данных для постобработки.
Для задания этой опциивыполните команду /CONFIG,NOELAB,1 или вставьте линию "NO_ELDBW = 1" вфайл config70.ans.2.4. Передача нагрузок между дисциплинами.Команда LDREAD связывает разные физические среды в совместном анализе, даетвозможность использовать результаты решения одной физической среды в качественагрузок, задаваемых для решения другой среды.Команда LDREAD считывает результаты решения из файла результатов и задает их вкачестве нагрузок.
Следующая таблица кратко описывает, каким образом используютсярезультаты решения, после того, как команда LDREAD считывает их из файла результатов изадает в качестве нагрузок для другого анализа.Результаты анализа...Становятся нагрузками для следующеготипа анализа...Температуры теплового анализа илиМассовая сила для структурного анализаFLOTRANа [TEMP, TBOT, TE2, . . . TTOP] или узловые нагрузки (температуры) длятеплового анализа.Силы статического, гармонического илинестационарного магнитного анализаСиловые нагрузки для структурного илифлотрановского анализа.332Результаты анализа...Становятся нагрузками для следующеготипа анализа...[FORC]Силы, полученные в результате решенияэлектростатического анализа [FORC]Силовые нагрузки для структурногоанализа.Энерговыделение полученное в результате Энерговыделение для теплового илирешения магнитного анализа.
[HGEN]флотрановского анализа.Плотность электрического тока из анализапроводимости [JS]Плотность тока для анализа магнитногополяДавления из флотрановского анализа[PRES]Поверхностные нагрузки (давления) дляструктурного анализа (твердые илиоболочечные элементы).Реакционные нагрузки из любого анализа[REAC]Силовые нагрузки для любого анализаПлотности теплового потока изфлотрановского анализа [HFLU]Поверхностные нагрузки (плотностьпотока) на элементы в тепловом анализе.Плотности теплового потока из анализаэлектромагнитного поля высокой частоты[EHFLU]Поверхностные нагрузки (плотностьтеплового потока) на элементы в тепловоманализе.Вычисленный во FLOTRANе коэффициент Поверхностные нагрузки (коэффициентытеплоотдачи и температура среды) натеплоотдачи и соответствующаяэлементы в тепловом анализе.температура среды [HFLM]2.4.1.
Совместимые типы элементов.Существует несколько критериев определения совместимости типов элементов,используемых для решения различных физических сред. Для дальнейшего ознакомления сданной темой необходимо ознакомиться со следующими терминами:Базовая геометрияБазовая геометрия элемента имеет принятую по умолчанию конфигурацию,описываемую в “Руководстве по элементам ANSYS”. Для твердых элементов базоваягеометрия включает четырехугольную, треугольную, шестигранную (блочную) ичетырехгранную формы.Вырожденная геометрияМногие элементы могут принять вырожденную форму базовой геометрии. Например,четырехугольный элемент может выродиться в треугольный элемент, или блочныйэлемент может выродиться в призму, четырехгранную или пирамидальную форму.Порядок элементаРазличают два порядка элементов ANSYS (включая p-элементы): элементы низкого(первого) порядка и элементы высокого (второго) порядка.
Элементы высокого порядкаимеют промежуточные узлы; элементы низкого порядка промежуточных узлов не имеют. Вомногих случаях можно сгенерировать элементы высокого порядка без промежуточных узлов.333В мультифизических средах типы элемента должны поддерживать совместимую базовуюгеометрию. Если тип элемента допускает вырожденную геометрию, соответствующий типэлемента в других средах также должен поддерживать вырожденную геометрию. Например,SOLID92 (10-узловой четырехгранный структурный твердый элемент) совместим с SOLID87(10-узловой четырехгранный тепловой твердый элемент). Однако, SOLID92 не совместим свырожденной четырехгранной формой SOLID90 (20-узловой твердый тепловой элемент).Не обязательна совместимость порядка элементов, используемых в разных физическихсредах.
Природа совместной нагрузки, считываемой командой LDREAD, определитсовместимость. Некоторые типы элементов имеют определенные KEYOPT опции, которыеподдерживают передачу совместной нагрузки на элементы низкого или высокого порядка.Ниже приведены нагрузки, которые можно считать с элементов первого или второго порядкаи задать на элементы первого или второго порядка для решения следующей физическойсреды:••••••Температуры [TEMP, TBOT, TE2, . .
. TTOP]Энерговыделение [HGEN]Плотность тока [JS]Давление [PRES]Плотность теплового потока [HFLU]Коэффициент теплоотдачи и температура граничной среды [HFLM]Нагрузки, требующие совместимости порядка элементов:••Силовые нагрузки* [FORC]Реакционные нагрузки [REAC]* Следующие электромагнитные элементы поддерживают структурные элементы первого ивторого порядка: PLANE53, PLANE121, SOLID122, и SOLID123.Если при переходе от одной физической среды к другой происходит смена порядкаэлементов, то вначале необходимо создать конечно элементную модель с элементамивысокого порядка.
В таблице приведены совместные типы элементов.Структурный Тепловой Магнитный Электростатический Жидкостный ЭлектрическаяпроводимостьSOLID45SOLID70SOLID97,SOLID122[2]SOLID117[1]SOLID92SOLID87SOLID98,HF119[1]SOLID123[2]-SOLID98SOLID95SOLID90SOLID117,HF120SOLID122-SOLID5,SOLID69PLANE42PLANE55 PLANE13,PLANE121[2]PLANE53[2]PLANE2PLANE35PLANE82PLANE77 PLANE53-FLUID142FLUID141--PLANE121-SOLID5,SOLID69PLANE67PLANE67334Структурный Тепловой Магнитный Электростатический Жидкостный ЭлектрическаяпроводимостьSHELL63,SHELL181SHELL57,SHELL131---SHELL91,SHELL93SHELL132---LINK8LINK33--FLUID116SHELL157LINK68ПримечаниеЕсли конечно элементная сетка использует вырожденную форму элемента,соответствующий тип элемента должен поддерживать ту же вырожденнуюформу.
Например, если при построении к/э сетки используютсяпирамидальные элементы FLUID142, то элементы SOLID70 не совместимы,поскольку элементы SOLID70 не могут иметь пирамидальную форму. Длясовместимости, элементы со степенью свободы VOLT должны иметь такую жереакционную силу (смотрите Совместимость элементов в Руководстве поэлектромагнитному анализу в ANSYS).1. Поддерживает только элементы первого порядка.2. Требуется KEYOPT опция для поддержания элементов первого порядка.2.4.2. Типы файлов результатов, которые вы можете использовать.Обычно в косвенном совместном анализе вы работаете с несколькими разными типамифайлов результатов.
Все файлы результатов для вашего анализа будут иметь одно и то жеимя (рабочее имя, задаваемое командой /FILNAME (Utility Menu> File> Change Jobname)).Однако, вы можете заметить различие этих файлов по их расширению.Jobname.RFL Файл результатов FLOTRANJobname.RMG Файл результатов электромагнитного анализа.Jobname.RTH Файл результатов теплового анализа.Jobname.RST Все другие типы файлов результатов (структурного и анализамультифизики).2.4.3. Нестационарный жидкостно-структурный анализ.В нестационарном жидкостно-структурном анализе вы можете выполнить структурныйанализ в промежуточные моменты времени, соответствующие изменениям граничныхусловий жидкости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
