力

力报告在模拟树中由节点表示。它具有自己的属性和报告节点弹出菜单。它还具有一个专家属性,可通过使用频带获取值。

表面上的力计算如下:

f ⁢ =   ∑ f   ( f f p r e s s u r e + f f s h e a r ) ⋅ n f
(374)

其中:

  • f f p r e s s u r e 和 为表面 上的压力和剪切力矢量。 f f s h e a r f
  • n f 为用户指定的方向矢量,表示计算力时采用的方向。

表面上的压力矢量 计算如下: f

f f p r e s s u r e ⁢ =   ( p f − p r e f )   a f
(375)

其中 p f 为面静压, a f 为面网格面积矢量, p r e f 为参考压力。根据定义,ffpressure 为流体施加在表面上的力。表面 f 上的剪切力计算如下:

f f s h e a r ⁢ =   − T f ⋅   a f
(376)

其中 T f 为面 f 上的应力张量。此剪切力通过流体施加在表面上。

注报告参考压力 p r e f 是相对于模拟参考压力定义的。此定义意味着 p r e f 为 0 Pa 不表示绝对零压力,而是模拟参考压力的值。此外,当要计算力的表面为闭合表面时, p r e f 的选择仅影响结果的总体精度:因此将其设为接近表面上的平均压力的值。对于未闭合表面, p r e f 为应用于表面背面的有效压力,因此会直接影响结果。
注力报告会计算边界(或边界阈值部件)上的力。多孔挡板交界面的边界由开放部分和闭合部分组成:力报告将计算这两个部分上的总力。虽然压力作用于开放部分和闭合部分,但壁面剪切仅作用于闭合部分。因此,解释这些交界面上的力报告结果时务必谨慎。
注诸如此类的矢量报告始终以实验室坐标生成其结果。坐标系属性仅影响报告方向矢量的解释,该方向矢量用于将其值作为标量进行计算。

谐波平衡中的力

选择谐波平衡模型后,作用于表面的力计算如下:

R ⁢ =   ∑ f   f ˜ f = ∑ f   ( f ˜ f pressure + f ˜ f shear ) ⋅ n f
(377)

其中:

  • f ˜ f pressure 是表面 f 上的压力矢量。
  • f ˜ f shear 是表面 f 上的剪切力矢量。
  • n f 是用户指定的方向矢量。

f ˜ f 的值取决于选定的表示:

  • Volume Mesh Representation: f ˜ f = f ^ 0 f ,其中 f ^ 0 f 是力力傅立叶模式 0 的时间平均值。
  • HB 求解视图表示: f ˜ f 指与 HB 求解视图节点中选定内容相对应的力的类型。例如,物理时间为 5 s 的力或力傅立叶模式 1 实数。

力报告属性

除了常数以外,还可以直接输入场函数语法。

单位

用于指定物理量的单位。

坐标系

设置笛卡尔坐标系以用于计算报告值以及解释方向矢量。分段结果不在此坐标系中计算,而仅在基准坐标系中计算。

方向

指示计算力所用方向的笛卡尔矢量。还用于分段方向。

力选项

计算力时考虑的力(剪切力和压力)。

  • 剪切力:在 Eqn. (374) 中仅考虑剪切力 f f s h e a r 。

  • 压力:在 Eqn. (374) 中仅考虑压力 f f p r e s s u r e 。

  • 压力 + 剪切力:在 Eqn. (374) 中同时考虑压力和剪切力 f f p r e s s u r e 和 f f s h e a r 。

参考压力

用于计算 Eqn. (375) 的参考压力。

部件
使用此属性可选择部件以对其计算报告。
压力选项
此属性用于排除流体静压力。有关详细信息,请参见用于将流体静压力排除在流体负载计算之外的选项。
条带数
当设为非零整数值时,报告表面在指定方向分为此数量的间隔,而报告值在每个间隔(或分段)的中心处计算。要调用这些结果,必须使用 ForceAndMomentBaseReport 类中的 Java API 调用。请参见将条带用于力和力矩报告。
表示
选择表示。当表示添加到模拟中后,会显示额外选择。
平滑值
激活此属性时,将使用所选物理量的节点(插值)值(而不是网格单元值)计算报告。
考虑理想化
在计算之前应用与选定部件相关的理想化。有关详细信息,请参见通过理想化获取全域报告。