运行模拟

在运行模拟之前,定义模拟时间步、模拟的物理时间和停止准则。要在获得最终求解后动画演示标量场景,还可以为泵位移创建求解历史。

  1. 要对求解进行动画演示,创建求解的历史记录:
    1. 右键单击求解历史节点并选择新建。
    2. 在保存对话框中,将文件名设为 PumpDisplacement,然后单击保存。
    3. 选择求解历史 > PumpDisplacement 节点,然后设置下列属性:
      属性值
      输入区域 > 管
      函数位移 > 幅值
    4. 选择工具 > 变换 > 旋转变换节点,然后将记录的表示设为 PumpDisplacement
  2. 选择求解器 > 隐式非稳态节点,并将时间步设为 0.01 s。
  3. 展开停止准则节点,然后设置下列属性:
    节点属性值
    接触约束准则已启用激活
    下限最小值2.0E-4
    位移准则逻辑规则AND
    力条件逻辑规则AND
    下限最小值1.0E-5
    最大内部迭代最大内部迭代50
    最大物理时间最大物理时间3.0 s


    只有在满足位移、力和接触约束准则或求解达到最大内部迭代次数后,模拟才会前进到下一个时间步。接触约束准则设为 2.0E-4 m,这意味着当接触穿透小于 0.2 mm 时,求解将在时间步内收敛。模拟运行 3 秒,表示转子完整旋转一圈。
  4. 同时选择监视器 > 位移和力节点,然后将归一化选项设为关。
  5. 选择接触间隙转子监视器,然后将触发设为迭代。
  6. 单击 (运行)。
  7. 选择场景 > 位移完整几何 > 标量 1,然后将表示设为 PumpDisplacement。
  8. 打开位移完整几何场景,然后在动画工具栏中选择 (播放/暂停活动场景中的动画):


  9. 打开绘图 > 接触间隙报告节点并放大,使尺寸大小匹配以下所示内容:

    使用默认惩罚接触强制执行方法获得的以下绘图后,将其与上图进行比较,可以看到收敛的接触间隙值(每个时间步结束时的接触间隙值)存在显著差异。




    惩罚参数 = 1.0E-7 Pa/m 惩罚参数 = 5.0E-7 Pa/m

    使用较小的惩罚参数会导致收敛的接触间隙发生显著变化。对于这种情况,接触间隙在 -1.3 和 -1.45 mm 之间变化。增加惩罚参数将生成 -0.5 mm 的恒定接触间隙值,而增广拉格朗日法将收敛为 -0.11 和 -0.2 mm 之间的接触间隙,这更接近接触部件之间的物理间隙。

    使用惩罚方法时,接触的收敛求解完全取决于指定的惩罚参数。该值越高,接触建模就越精确。但是,在这种情况下,高惩罚参数将导致模拟在 0.42 s 时发散。增广拉格朗日法可提供更精确的收敛求解而不会导致模拟崩溃。