定義歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)邊界條件

2017-02-27  by:CAE仿真在線  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

歐拉網(wǎng)格通常都是剛性的,不發(fā)生變形。歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)允許歐拉網(wǎng)格在分析過(guò)程中進(jìn)行膨脹、收縮和平移。歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)可以拉格朗日表面為邊界,也可以歐拉材料實(shí)體為邊界。分析過(guò)程中,歐拉網(wǎng)格進(jìn)行重構(gòu)和移動(dòng),以保證歐拉網(wǎng)格對(duì)目標(biāo)體的包絡(luò)性。

歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)的計(jì)算依據(jù)ABAQUS構(gòu)件的一個(gè)長(zhǎng)方體“邊界框”。在ABAQUS/CAE中看不見(jiàn)這個(gè)邊界框,但它與相應(yīng)的歐拉網(wǎng)格基本一致。用戶可以設(shè)置邊界框的收縮、膨脹和平移限制,作為網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)邊界條件定義的一部分。這些限制條件可能使得歐拉網(wǎng)格在分析過(guò)程中不能總是完全包括指定的目標(biāo)體。

歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)邊界條件只能施加在賦予歐拉截面屬性的部件上,且不能施加在分析的初始分析步上。

定義歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)邊界條件的步驟如下:

1. 打開(kāi)歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)邊界條件編輯器。有以下方法:

• 創(chuàng)建一個(gè)新的歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)邊界條件,使用菜單Category:other; Types for Selected Step:Eulerian meshmotion。

• 使用菜單或管理器編輯一個(gè)已有的歐拉網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)邊界條件。

2. 指定目標(biāo)體:

• 指定拉格朗日表面,選擇Surfaceregion,點(diǎn)擊箭頭選擇一個(gè)表面:

• 在視圖中選擇一個(gè)表面。可以使用角度方式從幾何或一組網(wǎng)格表面選擇一組網(wǎng)格表面。單擊中鍵完成選擇。

• 從列表中選擇已有的表面,操作如下:

• 在窗口的右下角單擊Surface,ABAQUS/CAE彈出Region Selection對(duì)話框,其中包含了可選表面的列表。

• 選擇感興趣的表面,單擊Continue。

• 注意:默認(rèn)的選擇方式是常用的選擇方式。點(diǎn)擊窗口右下角的Select in Viewport或Surface,切換為另外一種方法。

• 若指定為歐拉材料,選擇歐拉材料實(shí)體并選擇對(duì)應(yīng)的實(shí)體。

3. 默認(rèn)情況下,使用全局坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)建網(wǎng)格邊界框。可以在CSYS選項(xiàng)出點(diǎn)擊箭頭來(lái)更換網(wǎng)格邊界框的坐標(biāo)系。有以下方式:

• 在視圖中選擇已有的坐標(biāo)系。

• 通過(guò)名稱選擇已有的坐標(biāo)系。

• 從窗口中單擊Datum CSYS List,顯示已有坐標(biāo)系列表。

• 從列表中選擇一個(gè)名稱,單擊OK。

• 點(diǎn)擊窗口右下角的Use Global CSYS切換為全局坐標(biāo)系。

在Control標(biāo)簽頁(yè),指定網(wǎng)格邊界框運(yùn)動(dòng)的通用約束和限制

• 切換Allow mesh contraction選項(xiàng),以防止分析過(guò)程中網(wǎng)格的收縮。默認(rèn)情況下此選項(xiàng)是打開(kāi)的。

• 設(shè)定Aspect ratio limit,指定邊界框三個(gè)方向允許的長(zhǎng)寬比的最大變化。此值必須大于等于1。

• 設(shè)定Mesh velocity factor。這個(gè)因子定義了作為相應(yīng)目標(biāo)體速度分量的歐拉網(wǎng)格最大速度。此值必須大于或等于零。

• 如果目標(biāo)體是歐拉材料,設(shè)定一個(gè)Volume fraction threshold。歐拉材料體積分?jǐn)?shù)小于這個(gè)域值的單元認(rèn)為是空白單元,網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,考慮到這些單元中的材料,對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格不會(huì)膨脹或移動(dòng)。此值必須大于零,且小于或等于1。

• 指定Buffer size,以在跟蹤的目標(biāo)體和歐拉網(wǎng)格邊界之間保持一定的距離:

• 選擇Specify,輸入一個(gè)值來(lái)定義緩沖,該緩沖尺寸等于給定的值乘以最大歐拉單元尺寸。此值必須大于或等于零。

選擇Initial,定義一個(gè)等于目標(biāo)體與網(wǎng)格邊界初始距離的緩沖尺寸。

5. 在每個(gè)Axis標(biāo)簽頁(yè)上,指定邊界框在三個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)限制:

• 選擇初始Center position是Free的,還是Fixed在選定的軸上的。

• 選擇初始Positive plane position是Free的,還是Fixed的。正平面是邊界框的面,其法向與所選軸的正方向一致。

• 選擇初始Negative plane position是Free的,還是Fixed的。負(fù)平面是邊界框的面,其法向與所選軸的負(fù)方向一致。

• 指定沿著所選軸的Expansion ratio:

• 選擇Unlimited,必要情況下允許邊界框無(wú)限擴(kuò)大。

• 選擇Specify maximum,輸入值來(lái)定義一個(gè)最大的擴(kuò)大率。此值必須大于或等于1。

指定沿著所選軸的最小Contraction ratio。此值必須大于或等于零,且小于或等于1。

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