Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 68
Текст из файла (страница 68)
После начального жидкостно-структурного решения,максимальное количество итераций, необходимых для получения нормального решенияможет быть меньше. Для изменения этого значения используйте опцию FLUITER.Для того, чтобы убедиться что ваша модель готова, выполните анализ, состоящий из однойитерации установив опцию MXLOOP = 1 в команде FSSOLV.В случае успешного решения задачи, макрос FSSOLV обновляет узловые координатыструктуры и жидкой области для выравнивания со структурной деформацией. Для отката кпервоначальной геометрии, возобновите файл _FSSOLV.DB посредством команды RESUME.Ниже приведен алгоритм, реализуемый макросом FSSOLV.347Пример стационарного жидкостно-структурного анализа, использующего макрос FSSOLVрасположен в конце этой главы.
В задаче вычисляются смещения тонкого алюминиевогобруска, расположенного в канале с текущей водой. Решение сходится после шести итераций,использующих принятые по умолчанию значения сходимости. Окончательный результатотклонения конца бруска показывает более чем 20% разницу по сравнению с начальнымструктурным решением, иллюстрируя важность решения данного типа задач рекурсивнымметодом.2.6.2.4. Постобработка.Результаты расчета структурной и CFD задачи можно посмотреть в постпроцессоре.Помните о том, что FSSOLV обновляет геометрию структуры и жидкостной области.Соответственно вы увидите результаты обновленной геометрии. Это может привести кневерному отображению смещений. Если вам необходимо получить точное представление оструктурных смещениях, возвратите исходную структуру, выполнив команду UPCOORD,-1.Для постобработки структурных результатов выполните следующее:1.
Считайте файл структурной среды:Команда:348PHYSICS,READGUI:Main Menu> Preprocessor> Physics> Environment> Read2. Считайте результаты структурного анализа:Команда:SETGUI:Main Menu> General Postproc> Read Results> Last Set3. Если требуется точное представление смещений, выберете структурные узлы ивозвратите структурную геометрию к исходному состоянию используя следующиекоманды или маршруты GUI:Команда:NSELGUI:Utility Menu> Select> EntitiesКоманда:UPCOORD,-1.GUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Other> Updt Node CoordЕсли необходимо вернуться к деформированной геометрии, выполните командуUPCOORD,1.
Для просмотра CFD результатов выполните следующую процедуру.Для постобработки CFD результатов выполните следующее:1. Считайте файл жидкостной среды:Команда:PHYSICS,READGUI:Main Menu> Preprocessor> Physics> Environment> Read2. Считайте файл результатов CFD расчета:349Команда:SETGUI:Main Menu> General Postproc> Read Results> Last Set2.6.2.5. FSSOLV мультирешения.Зачастую необходимо вычислить структурные смещения в диапазоне заданных сил,действующих со стороны жидкости. Можете использовать FSSOLV для запускапоследовательных решений.
В этом случае, используйте команды *DO и *ENDDO длязадания цикла. Вы должны определить новые нагрузки и переписать физический файл. Длявторого и последующих вызовов FSSOLV установите значение RUSEKY больше 1. Неиспользуйте команду SAVE для сохранения базы данных между вызовами FSSOLV.Обратите внимание на то, что каждое структурное решение начинается с исходнойгеометрии. FSSOLV автоматически не вызывает функцию рестарта для второго ипоследующего решений.Для вызова функции рестарта для второго и последующих решений структурный ключрестарта (RESTKY) должен быть положительным.
Для нелинейных структурных задач,структурный рестарт может снизить продолжительность решения, используя в качествеисходных данных для текущего расчета результаты выполненного расчета.2.7.Примеранализаиспользующего косвенный метод.теплоты-напряжения,Описываемый в этом разделе пример демонстрирует простой анализ тепла – напряжения,использующего косвенный метод.2.7.1.
Описание задачи.В данном примере, два длинных тонкостенных цилиндра, расположенные вокруг одной оси,поддерживаются при температуре (Ti) на внутренней поверхности и при температуре (To) навнешней поверхности. Необходимо определить распределение температур, осевоенапряжение, и окружное напряжение в цилиндрах.350Material PropertiesГеометрическиепараметрыНагрузкаВнутренний цилиндр(сталь)E = 30 x 106 psia = .1875 in.Ti =200°Fb = .40 in.To = 70°F α = .65 x 10-5 in/in°Fc = .60 in.Внешний цилиндр(аллюминий)E = 10.6 x 106 psiα = 1.35 x 10-5 in/in°Fν = 0.3ν = 0.33K = 2.2 btu/hr-in-°FK = 10.8 btu/hr-in-°FОсновная процедура косвенного анализа:1.
Определение и решение тепловой задачи.2. Возврат в PREP7 и модификация базы данных. Необходимо переключить типыэлементов, задать дополнительные свойства материалов и определить структурныеграничные условия.3. Считывание температур из файла результатов теплового расчета.4. Решение структурной задачи.Ниже приведена программа, реализующая решение поставленной задачи. Текст послевосклицательного знака является комментарием./batch,list/show/title,тепловые напряжения в концентрических цилиндрах – косвенный метод/prep7et,1,plane77,,,1! PLANE77 осесимметричная опцияmp,kxx,1,2.2! теплопроводность сталиmp,kxx,2,10.8! теплопроводность аллюминияrectng,.1875,.4,0,.05! модельrectng,.4,.6,0,.05aglue,allnumcmp,areaasel,s,area,,1атрибуты твердой моделиaatt,1,1,1asel,s,area,,2aatt,2,1,1asel,allesize,.05amesh,all! Наложить к/э сеткуnsel,s,loc,x,.1875351d,all,temp,200! Задание тепловых нагруженийnsel,s,loc,x,.6d,all,temp,70nsel.allfinish/solusolvefinish/post1path,radial,2! Определение имени пути и количества точек путиppath,1,,.1875! Определить путь по расположениюppath,2,,.6pdef,temp,temp! ассоциация пути с температуройpasave,radial,filea ! сохранить путь во внешний файлplpath,temp! Отобразить температурное решениеfinish/prep7et,1,82,,,1! Переключиться на структурный элемент, SOLID82mp,ex,1,30e6! Определить структурные свойства сталиmp,alpx,1,.65e-5mp,nuxy,1,.3mp,ex,2,10.6e6! Определить структурные свойства аллюминияmp,alpx,2,1.35e-5mp,nuxy,2,.33nsel,s,loc,y,.05! Задать структурные граничные условияcp,1,uy,allnsel,s,loc,x,.1875cp,2,ux,allnsel,s,loc,y,0d,all,uy,0nsel,allfinish/solutref,70ldread,temp,,,,,,rth ! чтение температур из результатов теплового решенияsolvefinish/post1paresu,radial,fileapmap,,matpdef,sx,s,x! радиальные напряженияpdef,sz,s,z! окружное напряжениеplpath,sx,sz! отрисовка напряженийplpagm,sx,,nodefinish2.8.
Пример анализа тепло – напряжение использующегофизические средыДанный раздел описывает решение той же задачи, которая была рассмотрена в предыдущейглаве. На этот раз используется метод физической среды. В данном случае может бытьнерациональным использование метода физической среды, поскольку задача достаточнопроста. Однако, это описание позволит быстро переключаться между физическими средамипри последующем моделировании.Основные процедуры метода физической среды:1. Определить тепловую задачу.2.
Записать тепловой файл физики.3523. Удалить граничные условия и опции.4. Определить структурную задачу.5. Записать структурный файл физики.6. Считать тепловой файл физики.7. Решить и выполнить постобработку тепловой задачи.8. Считать структурный файл физики.9. Считать температуры из файла тепловых результатов.10. Решить и выполнить постобработку структурной задачи./batch,list/show/title,тепловое напряжение в концентрических цилиндрах – метод физической среды/prep7et,1,plane77,,,1! PLANE77 осе симметричная опцияmp,kxx,1,2.2! Теплопроводность сталиmp,kxx,2,10.8! Теплопроводность аллюминияrectng,.1875,.4,0,.05! Модельrectng,.4,.6,0,.05aglue, allnumcmp,areaasel,s,area,,11!Атрибуты твердой моделиaatt,1,1,1asel,s,area,,2aatt,2,1,1asel,allesize,.05amesh,all! Наложить сеткуnsel,s,loc,x,.1875d,all,temp,200! Температурные нагрузкиnsel,s,loc,x,.6d,all,temp,70nsel,allphysics,write,thermal! Записать файл тепловой физикиphysics,clear! Удалить все граничные условия и опцииet,1,82,,,1mp,ex,1,30e6mp,aplx,1,.65e-5mp,nuxy,1,.3mp,ex,2,10.6e6mp,alpx,2,1.35e-5mp,nuxy,2,.33nsel,s,loc,y,.05cp,1,uy,allnsel,s,loc,x,.1875cp,2,ux,allnsel,s,loc,y,0d,all,uy,0nsel,alltref,70physics,write,structsavefinish/soluphysics,read,thermal! Переключиться на структурный элемент, SOLID82! Задать структурные свойства сталиsolvefinish/post1path,radial,2ppath,1,,.1875ppath,2,,.6! Решить тепловую задачу! Задать структурные свойства алюминия! Задать структурные граничные условия! Записать файл структурной физики! Решить базу данных! Считать файл тепловой физики! Задать имя пути и количество точек! Задать путь по положению353pdef,temp,temppasave,radial,fileaplpath.tempfinish/soluphysics,read,structldread,temp,,,,,,rthsolvefinish/post1paresu,raidal,fileapmap,,matpdef,sx,s,xpdef,sz,s,zplpath,sx,szplpagm,sx,,nodefinish! Накладываем температуру на путь! Сохранить путь во внешний файл! Построить график температур! Считать файл структурной физики! Считать температуры! Решить структурную задачу! Восстановить путь! Построить график напряжений354Профиль напряженийРадиальные напряжения.3552.9.
Пример жидкостно – структурного анализаиспользующего физические среды.Пример в этом разделе иллюстрирует стационарную задачу взаимодействия жидкости соструктурой. Эта задача демонстрирует использования нелинейного структурноговзаимодействия больших отклонений с жидкой областью так же, как и использованиенулевого типа элемента в установках физической среды.
Пример также иллюстрируетморфинг конечно элементной сетки.2.9.1. Постановка задачиПо каналу, в котором размещено резиновое кольцо, течет вода. Скорость воды на входе вканал составляет 0.35 m/sec. Цель задачи заключается в определении потерь давления иотклонения кольца. В конце раздела приведен листинг APDL программы, позволяющейрешить данную задачу посредством ANSYS.2.9.2. Процедура.Построить для дальнейшего анализа жидкостно-структурную модель.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
