创建扭曲阀的矢量包面

起始模拟包含固体阀 (Valve) 和主流体域 (Fluid) 的对应几何部件。要为阀周围的流体创建几何部件,则从主流体部件中减去阀体积。要考虑整个模拟过程中的固体变形,则减去阀门的矢量包面,而不是减去初始未变形阀。矢量包面表示变形阀的几何,并在模拟过程中根据计算的固体位移自动更新。

在整个模拟过程中,阀必须由流体包围,即使阀与底板接触也是如此。为此,沿正 Z 轴方向平移基板:
  1. 要平移底板:
    1. 右键单击几何 > 3D-CAD 模型 > Valve and Domain 节点并选择编辑...。
    2. 在 3D-CAD 视图场景中,右键单击 Valve and Domain > 体组 > 底板节点,然后选择变换 > 平移。
    3. 在平移体对话框中,将平移矢量 (X, Y, Z) 设为 [0.0, 0.0, 0.2] mm,mm,mm,然后单击确定。
    4. 单击关闭 3D-CAD。
  2. 展开几何 > 部件节点,然后同时选择所有部件。
  3. 右键单击其中一个选定部件并选择更新。
在模拟过程中,Simcenter STAR-CCM+ 会按指定的时间间隔对流体进行网格重构。要在流体-结构交界面保留计算的位移,则动态定义流体部件,方法是从主流体域中减去固体阀的矢量包面。Simcenter STAR-CCM+ 会根据计算的固体位移按时间步自动更新矢量包面。创建矢量包面:
  1. 右键单击衍生部件节点并选择新建 > 包面 > 矢量包面...。
  2. 选择衍生部件 > 矢量包面节点,然后设置以下属性:
    属性 设置
    部件 部件 > 阀 > 表面
    矢量场 法向
    比例因子 0.0

    当比例因子为 0.0 时,矢量包面可定义阀几何的精确表示;在模拟过程中,该几何将因施加的流体负载而变形。由于位移矢量不适用于第一个时间步,因此使用法向场函数定义矢量包面。当在固体区域上激活固体位移运动时(和在此模拟中一样),法向和位移场函数会产生相同的结果。

  3. 将矢量包面 > 衍生部件重命名为 Deformed Valve。
  4. 右键单击衍生部件 > Deformed Valve 节点并选择提取几何部件。


    Deformed Valve 部件是从主流体部件中减去、以创建变形流体体积的部件。
  5. 选择部件 > Deformed Valve 节点,然后激活自动更新。
    通过激活自动更新,矢量包面将在每个时间步更新,阀体也将更新。
  6. 保存模拟。