运行动态分析

从管中删除体载荷,并使其进行实时振动。

要删除体载荷:
  1. 选择区域 > 管 > 物理条件 > 体载荷选项节点,然后将方法设置为无。
管-水系统的振动周期约为 0.0023 s。对于动态分析,选择约为管-水系统自然周期 1/100 的时间步长,这已经小到足以提供更高的准确度和稳定性。要减少数值阻尼,可使用二阶临时离散方案:
  1. 编辑求解器节点,然后设置以下属性:
    节点 属性 设置
    固体应力求解器 > 静态分析 静态分析 禁用
    隐式非稳态 时间步 2.3e-5 s
    临时离散 二阶
    流体结构耦合 稳定方法 动态
    固体应力求解器 > 积分方法 积分法 向后微分(二阶)
    网格变形 忽略网格通量项 禁用

    这会将 FSI 动态稳定节点添加到区域 > 管道 > 边界 > 管道/流体 [0] > 物理条件,并设为自动。此设置会指示 Simcenter STAR-CCM+ 自动估计单位面积的位移流体体积。单位面积的位移流体体积表示流体与固体的耦合强度。比率越大,耦合程度越强。此信息由动态稳定方案使用。

    为了监视动态稳定对模拟的影响,残差绘图包含 FSI 动态稳定残差,该残差表示由于应用稳定而施加在实体或 FSI 交界面上的过量力大小。如果残差收敛到零,则动态稳定不会影响求解。

  2. 编辑停止准则节点,然后设置以下属性:
    节点 属性 设置
    最大物理时间 最大物理时间 0.0036 s
    最大步数 已启用 停用
    位移条件 已启用 已激活
您还能以指定的时间间隔将位移场景导出为图像文件。然后您能使用图形文件和选择的软件,创建管振动的动画:
  1. 选择场景 > Y 位移节点,然后设置以下属性:
    属性 设置
    导出宽度 800
    导出高度 600
  2. 展开 Y-位移 > 属性节点,然后设置以下属性:
    节点 属性 设置
    更新 保存至文件 已激活
    触发器 时间步
    时间步频率 频率 6
    Simcenter STAR-CCM+ 每隔六个时间步将场景保存至当前目录,总共保存 26 个 .png 文件。
在运行瞬态模拟前,重置迭代次数以从一开始:
  1. 在求解菜单中,选择清除求解...
  2. 在清除求解对话框中,禁用场和重置网格,然后单击确定。
  3. 单击(运行)。
    可在输出窗口中监视迭代进程。可使用图形窗口内的可视化选项卡,通过查看残差监视收敛。
  4. 求解完成后,将模拟另存为 vibratingPipe_dynamic.sim。