CFX動(dòng)網(wǎng)格例子與workbench CFX remeshing

這個(gè)例子將會(huì)涉及到動(dòng)網(wǎng)格,對(duì)網(wǎng)格的控制需要稍微費(fèi)一下大腦,同時(shí)由于變形量較大,選擇使用workbench對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行重構(gòu)(其實(shí)單獨(dú)使用滑移網(wǎng)格和動(dòng)網(wǎng)格就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)問題,選擇remeshing功能只是想給大家一個(gè)學(xué)習(xí)user defined remeshing的思路)。
問題描述:二維問題,一個(gè)圓桶內(nèi)有一個(gè)方塊,方塊以1轉(zhuǎn)/s的角速度繞自身的中心轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)其中心沿著X軸做0.2[m]幅值、周期為1s的正弦運(yùn)動(dòng) 和 沿著Y軸做0.1[m]幅值、周期為0.5s的正弦運(yùn)動(dòng)。這個(gè)問題同時(shí)涉及到平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。


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瞬態(tài)分析,外部圓壁面網(wǎng)格靜止,對(duì)稱面unspecified。



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內(nèi)部方塊的Location:我們會(huì)求得該次迭代開始時(shí)方塊中心的坐標(biāo)dx和dy,計(jì)算出相對(duì)該中心點(diǎn),方塊轉(zhuǎn)動(dòng)后的坐標(biāo)X值newR*cos(newTheta+1[rev s^-1]*0.001)和Y坐標(biāo)值newR*sin(newTheta+1[rev s^-1]*0.001)。根據(jù)位移疊加的原理,加上該迭代步結(jié)束時(shí)中心點(diǎn)的xy坐標(biāo)值,即是方塊最后的Location(大家可以想象其他的方法)。
設(shè)置好其他的選項(xiàng)即可開始計(jì)算,方塊轉(zhuǎn)動(dòng)后,網(wǎng)格會(huì)出現(xiàn)扭曲,只通過拉伸和壓縮網(wǎng)格是無法完成計(jì)算的,我們可以通過remeshing來解決這個(gè)問題,通過ICEM remesh只能解決平動(dòng)問題, CFX help中已經(jīng)有詳細(xì)的說明,只能使用user defined remeshing。方法有很多種,這里為大家提供一種user defined remeshing的方法,通過workbench進(jìn)行remesh。首先我們要明白remesh的過程,在計(jì)算中我們會(huì)設(shè)定一個(gè)參數(shù)用來監(jiān)測(cè)網(wǎng)格的質(zhì)量,當(dāng)網(wǎng)格質(zhì)量低于我們的設(shè)定值時(shí),cfx會(huì)暫停計(jì)算,產(chǎn)生新的幾何文件,進(jìn)行網(wǎng)格劃分,讀取新的網(wǎng)格,導(dǎo)入邊界條件以及將oldmesh的計(jì)算結(jié)果作為newmesh的初始條件,繼續(xù)計(jì)算。remeshing的主要功能即是完成圖中方框處的過程。
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首先我們要有新的幾何才可以有新的mesh,新的幾何文件相對(duì)初始幾何文件,我們只需要將方塊旋轉(zhuǎn)然后平移即可以,這樣很自然讓我們想其了workbench在幾何建模的參數(shù)化功能。而user defined remeshing 可以調(diào)用外部命令,這個(gè)功能是很強(qiáng)大的,比如調(diào)用一個(gè)批處理,exe等等。我們將會(huì)在 CFX暫停后,以批處理命令打開workbench,讀取workbench的scripting文件進(jìn)行網(wǎng)格的重新生成。計(jì)算初始的幾何文件預(yù)先存放在workbench中,同時(shí)預(yù)先定義了網(wǎng)格劃分的詳細(xì)細(xì)節(jié),我們會(huì)從 CFX的res文件中讀取當(dāng)前幾何模型相對(duì)初始幾何模型的XY軸方向位移和相對(duì)其中心旋轉(zhuǎn)的角度值,將這3個(gè)值賦給workbench的幾何參數(shù)化對(duì)應(yīng)的值,重新產(chǎn)生新的幾何,updata mesh。
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[p=30, 2, left]運(yùn)行workbench,在workbench中run我們事先寫好的scripting,生成新的網(wǎng)格文件(scripting的使用見ansys workbench的help)。[/p][p=30, 2, left]
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計(jì)算結(jié)果:

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