В предыдущем уроке была рассмотрена задача о гидравлическом демпфере с применением технологии «вывернутого» подвижного тела. Запуск этой задачи на расчёт - не тривиальная задача, требующая нестандартного подхода. Для получения стабильного решения зададим коэффициенты искусственной сжимаемости.
В представленной статье подробно рассмотрено решение задачи о гидравлическом демпфере, имеющем вид замкнутого объёма с водой.
Обычный подход к решению FSI задач подразумевает использование подвижного тела для обеспечения деформации расчётной области. Для решения этой задачи удобно было бы считать внутреннюю полость подвижного тела. Для этого можно инвертировать - "выворачивать" - расчётную сетку.
Во FlowVision 3.11.01 появился новый коннектор для связи с Abaqus: CSE коннектор. Данный коннектор значительно расширяет круг решаемых задач и дает ряд преимуществ, таких как:
- Более гибкая настройка совместного расчета;
- Упрощенный запуск на кластере;
- Включение дополнительных программ в совместный расчет;
- Взаимодействие с новыми версиями SIMULIA Abaqus.
Реализуются данные преимущества за счет модуля Abaqus, осуществляющего все взаимосвязи между программами: Abaqus CSE Director. Но данный коннектор обладает и своими недостатками:
- Требуется генерация конфигурационного файла;
- Сложный запуск, с которым не работает MPM-Агент в текущей версии FV.
Проблема с генерацией конфигурационного файла была решена. FlowVision генерирует файл по запросу пользователя, опираясь на данные, полученые в проекте.
Запуск с использованием MPM-Агента имеет свои проблемы:
- Необходимость запускать дополнительную программу;
- Команды, передаваемые Abaqus: отдельный запуск Abaqus CSE Director и отдельный запуск проекта на расчет.
Для решения данных проблем и осуществления запуска с помощью MPM-Агента можно воспользоваться скриптом, принимающим данные команды от MPM-Агента, обрабатывающим их и передающим их дальше для запуска Abaqus.
Скрипт запускает расчеты как для коннектора Direct Coupling, так и для коннектора Co-simulation Engine за счет парсинга inp-файла.
Скрипт для Windows OS и Linux OS приложены к данной статье.
Как же удобно когда на экране в окне 3D сцены ПреПостПроцессора есть подпись о том: какой это проект; указано время расчета; количество шагов; значения пользовательских величин. Эта информация сохраняется вместе с картинкой и это удобно при создании иллюстраций к отчету и видео.
Давайте узнаем как это сделать.
Значительная часть нового функционала в FlowVision 3.11 связана с новой вкладкой ПреПостПроцессора (ППП), названной «Геометрия».
В данной статье разберемся, какие возможности открываются перед пользователями. А если кратко: теперь проект FlowVision мы можем начать с создания/компоновки геометрии и можем напрямую загружать CAD файл.
Во FlowVision используется лицензирование плавающего типа (floating). Это означает:
- Лицензия устанавливается и привязывается к одному компьютеру и не может быть перенесена\зарегистрирована на другом компьютере
- Но пользователи могут работать с самим FlowVision на любом компьютере, даже могут постоянно менять рабочий компьютер. FlowVision будет запрашивать лицензию у компьютера, на котором зарегистрирована лицензия.
- На одном компьютере можно зарегистрировать множество лицензий для разных пользователей, чтобы никто не блокировал лицензии, например, соседнего отдела.
- Также можно зарегистрировать одну общую лицензию, например, с большим числом ядер и дать возможность пользователям конкурировать за лицензии :) Это позволяет при необходимости запустить расчет на максимальном числе ядер.
Таким образом, на предприятии удобно выделить сервер для регистрации и хранения лицензии вместо, например, ноутбука.
Для регистрации лицензии понадобится:
Приятным нововведением в FlowVision 3.11.01 стало диалоговое окно создания проекта.
В предыдущих версиях существовала возможность начинать работу только с загрузки файла геометрической модели для создания расчетной области («открыть геометрическую модель»). Обязательным условием было также сохранения проекта на диск при его создании.
Теперь же появилась возможность начинать работу с создания пустого проекта без каких-либо геометрических объектов и лишь потом импортировать геометрические объекты. И сохранять проект теперь можно в любой удобный момент.
В КОМПАС-3D v18 интегрировано приложение KompasFlow - инструмент для моделирования течений жидкостей и газов. Функциональность KompasFlow, представляет собой, адаптрированную для конструктора, версию программного комплекса FlowVision (KompasFlow и FlowVision разработаны в инжиниринговой компании ТЕСИС (http://tesis.com.ru/)). Пользователи КОМПАС-3D имеют возможность попробовать использование KompasFlow для решения собственных гидродинамических задач в рамках открытого бета-тестирования новой версии КОМПАС-3D v18. (upd: в 2021 году состоялся релиз Kompas 3D v.20)
В данной статье рассматривается моделирование течения воды с известным расходом 1,55 кг/с через водопроводный кран с помощью системы гидродинамического экспресс-анализа KompasFlow.
Официальный сайт КОМПАС-3D: http://kompas.ru/
Web - документация по KompasFlow (v.20): https://flowvision.ru/webhelp/kf-v20-ru/
Изменения в новой версии FlowVision 31001 в значительной степени затронуло функционал задания параметров редактирования расчетной сетки, т.е. адаптации расчетной сетки, параметры приповерхностной сетки. Вот список наиболее значимых изменений по сравнению с предыдущей версией 30905:
- все адаптации и приповерхностная сетка задаются в одном единственном разделе дерева проекта
- в дереве проекта цветом выделяются активные адаптации и приповерхностная сетка, а неактивные принимают серый цвет
- появилась возможность группировать объекты и подобласти в рамках одной адаптации с общими для них всех настройками
- теперь можно задавать количество слоев не только для максимального уровня адаптации, но и для промежуточных уровней
- появилась «адаптация по условию», который позволяет проводить разбиение ячеек по заданному условию (то есть по значению вычисляемых переменных)
В данной статье постараемся осветить эти и другие наиболее значимые моменты.
Когда использовать модель излучения?
Если поток радиационного тепла сопоставим с другим основным в задаче потоком тепла (например, конвективным), то необходимо применять модель радиации.
Поток радиационного тепла можно оценить из разницы температур окружающей среды и поверхности тела с помощью закона Стефана-Больцмана:
Закон выражен для абсолютно черного тела. Поэтому значение потока необходимо домножить на степень черноты.
Fluid-structure interaction (FSI) – это взаимодействие движущегося или деформируемого тела с внутренним или внешним потоком жидкости. Данный вид анализа является важным фактором в разработке инженерных систем и при решении задач в области авиастроения, двигателей, мостов и т.д.
Проблемы взаимодействия конструкции с потоком зачастую слишком сложны для аналитического анализа, и эти задачи анализируются экспериментальным путем или численным моделированием. При численном моделировании FSI-задач выделяют два подхода:
- Монолитный подход (Уравнения, отвечающие за поток и за деформации решаются одновременно с одного солвера)
- Совместное моделирование (Уравнения потоков и деформации расчитываются отдельными программами)
Одной из особенностью FlowVision является реализация совместного расчета со сторонними программами, а текущая версия MP Менеджера позволяет выполнять FSI-расчеты с программным пакетом Abaqus.
MP Менеджер FlowVision предназначен для:
- задания настроек совместного запуска FlowVision-Abaqus, причем все настройки сохраняются в файл MpmConnector.cfg в серверной папке проекта FlowVision (файл либо создается автоматически, либо, если файл уже существует, будут отображены настройки файла выбранного проекта в MP Менеджере)
- запуска солвера FlowVision
- запуска Abaqus (с помощью модуль FlowVision MPM-Agent)
При наличии файла настроек MpmConnector.cfg в серверной папке проекта FlowVision, запуск солвера FV и Abaqus возможен без MP Менеджера (запуск осуществляется через Терминал FlowVision или командную строку с параметрами, указанными в MpmConnector.cfg).
Сообщаем Вам, что для корректного запуска совместного расчета требуется ручная модификация файлов Abaqus и FlowVision. Без данных модификаций связь между программами невозможна. Процесс ручной модификации файлов описан в примерах 1-2.
Рассматриваемые примеры
1. Моделирование поведения клапана, препятствующего потоку жидкости со связкой FlowVision-Abaqus
2. Моделирование поведения двух клапанов, препятствующих потоку жидкости со связкой FlowVision-Abaqus
Что такое маленькие ячейки
Во FlowVision используется Декартова расчетная сетка с локальным измельчением. При этом расчетная ячейка может рассекаться граничным условием, образуя две новые ячейки многогранной формы.
Рис.1. Разделение исходных ячеек-параллелепипедов на две многогранные ячейки
После такого разбиения поверхностью геометрической модели могут появиться новые расчетные ячейки с очень маленьким объемом относительно начальной ячейки:
Рис. 2. Маленькие ячейки
На рисунке 2 красным показаны начальные ячейки, которые образуются триангулированной поверхностью граничного условия (голубая линия). Такая поверхность может быть образована, например, Подвижным телом. После разрезания красных ячеек поверхностью образуются четыре новые ячейки, вместо двух начальных. Две из этих ячеек (закрашены желтым на рис.2) имеют очень малый объем относительно объема красных начальных ячеек. Этот объем меньше, чем 20% от начального объема. По умолчанию такие ячейки маркируются в программе как Маленькие ячейки. Их можно отобразить с помощью слоя Набор ячеек.