歐拉分析或CEL分析之案例二

問題描述:彈性水壩在水壓力作用下的發生變形,水從底部流出來。初始時刻,水位于右側矩形當中,彈性水壩上部固定,下部沒有約束,全程與水接觸。歐拉域的邊界如圖所示,下側和右側固定(速度為零)。

歐拉分析或CEL分析之案例二的圖1

建模

本例有兩個部件,一個用來模擬水的歐拉部件,一個模擬彈性大壩的拉格朗日部件,尺寸如下圖(mm)。該例本是一個平面應變問題,但歐拉分析(CEL分析)只能在三維空間中進行,所以厚度暫取5。上個歐拉案例中提到,為了施加靜水壓力,深度方向只能是Z方向。因此可以直接在part模塊建立XY平面上的部件(厚度為Z向),之后在Assembly模塊,將整個assembly旋轉一下便可。而且為了分割實體方便,這里裝配成獨立實例(直接分割實例)。

歐拉分析或CEL分析之案例二的圖2

材料

拉格朗日零件

歐拉零件

密度

1100 kg/m3

1000 kg/m3

彈性模型

1.2e7 Pa

泊松比

0.4

粘度

0.001 Ns/m2

c0

1500 m/s

s

0

Γ0

0

接觸:顯式通用接觸

載荷邊界

(1)將水屬性賦予對應的位置

歐拉分析或CEL分析之案例二的圖3

以及相應的靜水壓力。(注:幫助文檔中為標準單位,這里用的是mm,N,s,tone單位制,單位要閉合)

歐拉分析或CEL分析之案例二的圖4

(2)歐拉域底部z向速度和右側x向速度為零,以及歐拉零件厚度方向兩個側面y向速度為零;

         拉格朗日零件上施加上半部分固定和y向對稱面約束。

網格

歐拉實例全局網格尺寸設為5,即厚度方向一個單元;拉格朗日實例全局網格尺寸設為1,保證x方向單元數至少為4個。

結果

1. 變形歷程變化

歐拉分析或CEL分析之案例二的圖5t=0.0s   歐拉分析或CEL分析之案例二的圖6

 t=0.02s

歐拉分析或CEL分析之案例二的圖7t=0.12s

歐拉分析或CEL分析之案例二的圖8

t=0.4s

2. dam右下節點的位移對比

歐拉分析或CEL分析之案例二的圖9

本次模擬結果
歐拉分析或CEL分析之案例二的圖10

文檔中結果

水平位移更加接近實驗結果,水平位移誤差稍大。

文檔中相關文件【dam_deflection_cel.py】【dam_deflection_cel.inp

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