定义运动学运动

作为 DFBI 模块的扩展,运动学求解器根据相连 6 自由度体的运动学关系来计算它们的运动,例如变速箱。

Simcenter STAR-CCM+ 使用描述 6-DOF 体的部件表面计算 DFBI 运动学。运动学计算适用于表面区域中的 2D 网格和流体区域中的 3D 体网格。
要设置 DFBI 运动学计算,首先创建 DFBI 无网格运动:
  1. 右键单击工具 > 运动节点并选择新建 > DFBI 无网格。
要将运动分配给区域:
  1. 选择区域 > [区域] > 物理条件 > 运动指定选项节点,然后将选项设为运动指定。
  2. 选择区域 > [区域] > 物理值 > 运动指定节点,然后将运动设为 DFBI 无网格运动。
将每个运动学组件定义为 3D 连续 6 自由度体,并通过体耦合和体约束定义它们的运动学关系。
  1. 右键单击 DFBI > 6 自由度体节点,并选择新建体 > 3D > 连续体。
  2. 选择已创建的 6 自由度体 [体] 节点,然后设置属性如下:
    节点 属性 设置
    [体] 体表面 部件表面将定义体,并已与 SPH 表面区域的边界关联。
    [体] 体运动选项 运动学
    初始值 > 体位置 位置 对于旋转体,建议将旋转轴上的任意位置设为初始位置。
  3. 要定义体耦合,右键单击 DFBI > 体耦合节点并选择新建 > [体耦合]。
    Simcenter STAR-CCM+ 需要以下体耦合才能设置齿轮传动装置:
    函数 体耦合
    旋转体

    例如齿轮

    旋转接头

    对于固定旋转齿轮,旋转副位于齿轮和环境之间。

    对于绕行星架旋转的齿轮,旋转副位于齿轮和行星架之间。请参见带固定外环的行星齿轮传动装置。

    固定体

    例如外环

    固定铰 与环境。
    齿轮传动装置连接 齿轮副 或行星齿轮副。
  4. 要在运动学系统中指定驱动齿轮,右键单击 DFBI > 体约束并选择新建 > 旋转驱动。
在运动学系统中,通常只指定一个传动齿轮。DFBI 运动学求解器计算其他组件的运动。
  1. 要定义驱动齿轮,选择体约束 > [旋转驱动]节点,然后设置属性。请参见[旋转驱动]属性。
在 6 自由度求解器 > 运动学求解器节点中指定用于运动学模拟的时间步和其他求解器设置。时间步长应足够小才能正确解析机构的运动。它可以不同于流计算中使用的时间步长。运动学求解器还与自适应时间步模型兼容,因此两者可以在同一模拟中使用。
  1. 选择 6 自由度求解器 > 运动学求解器节点,然后设置属性。请参见运动学求解器。

    Simcenter STAR-CCM+ 在模拟初始化过程中计算完整的运动学解,然后在流模拟过程中使用运动学解来移动体。

  2. 要初始化运动学求解,单击 (初始化求解)。要直接启动流模拟,单击 (运行)。