入水仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：馬文朝 創(chuàng)建時(shí)間：2020-12-14
入水仿真的視頻教程
基于6DOF和VOF多相流模型的楔形體入水仿真分析
應(yīng)用fluent的6dof模型和VOF多相流對楔形體自由下落入水運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行模擬 流場網(wǎng)格劃分方法； 6dof的設(shè)置，VOF多相流設(shè)置，動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置方法、求解注意事項(xiàng)等； 從建模到后處理整個(gè)流程的仿真思路；
￥14 27分鐘 305播放
查看
Particleworks 粒子法流體仿真培訓(xùn)
應(yīng)用 Particleworks 6.0 版本，培訓(xùn)課程講述了軟件界面，功能及分析流程，齒輪箱濺油潤滑仿真，車門玻璃噴水仿真，物體入水漂浮仿真，滾動(dòng)軸承油脂加注過程仿真，音樂噴泉仿真，發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼機(jī)油晃動(dòng)仿真，典型應(yīng)用案例介紹。
￥399 3小時(shí)59分鐘 186播放
查看
入水仿真的實(shí)例教程
dyna做楔形體入水的仿真，為什么固體單元有這么大的穿透
【計(jì)算軟件】Palabos開源軟件
【仿真平臺(tái)】自建高性能并行集群
【算例說明】通過CFD數(shù)值仿真，可得到入水物體的受力、運(yùn)動(dòng)軌跡及流動(dòng)規(guī)律（包括空泡）
【工程應(yīng)用】跳水運(yùn)動(dòng)員數(shù)值仿真、導(dǎo)彈入水數(shù)值仿真、翠鳥抓魚過程數(shù)值仿真等
【創(chuàng)新貢獻(xiàn)】自動(dòng)化計(jì)算流程+智能化參數(shù)優(yōu)化
【算例文件】請聯(lián)系 18867368123（微信） 或 jianchen122004@126.com
參考文獻(xiàn)：
1、背景
結(jié)構(gòu)物入水沖擊問題具有重要的工程應(yīng)用背景，在船體砰擊、水上迫降、水上飛機(jī)、空投魚雷入水等都屬于這類問題，隨著現(xiàn)代軍事和民用航空航海領(lǐng)域的發(fā)展，這類問題也得到了越來越多的關(guān)注。結(jié)構(gòu)物在入水過程中，會(huì)激起周圍流體介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)；反過來，流體介質(zhì)對結(jié)構(gòu)又施加各種反作用力，特別是在入水沖擊初期瞬態(tài)間過程中會(huì)遭受巨大的沖擊載荷，可能導(dǎo)致局部結(jié)構(gòu)失效，對飛機(jī)的設(shè)計(jì)至重要對于入水沖擊問題的研究，主要是在理論研究、試驗(yàn)研究和數(shù)值計(jì)算方法方面，但無論哪方面的研究上都具有一定難度。最初入水沖擊問題主要是針對入水試驗(yàn)研究，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元技術(shù)的發(fā)展，研究者對數(shù)值模擬逐漸進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了一定的成就，但是由于有限元技術(shù)在網(wǎng)格上的限制，對入水這種大變形的問題進(jìn)行模擬時(shí)，往往會(huì)造成網(wǎng)格畸變，無法計(jì)算。近幾年來，無網(wǎng)格的SPH方法在模擬大變形問題的優(yōu)越性而越來越受到人們的重視。
本文運(yùn)用SPH方法對楔形體入水的過程進(jìn)行了模擬。
水和固體一樣，不像氣體那樣具有很好的可壓縮性，所以一般認(rèn)為是不可壓縮的。但是事實(shí)上，理論上不可壓縮的流體實(shí)際上都是可壓縮的，只是變化不明顯。為了描述這種不明顯的可壓縮性，更好的模擬水的狀態(tài)，需要引進(jìn)人工壓縮率。人工壓縮率的引進(jìn)主要是把所有不可壓縮的流體都考慮為實(shí)際上是可壓縮的。因此，可以用模擬可壓縮的狀態(tài)方程去模擬不可壓縮流。在一些有限元軟件中（如Is-dyna），Gruneisen狀態(tài)方程用的比較多，用于模擬水和空氣等可壓縮的流體。
展開 （3） 船體和水-氣界面周圍需要更精細(xì)的網(wǎng)格，以捕捉相關(guān)的流動(dòng)細(xì)節(jié)。
”
右鍵選擇模型樹節(jié)點(diǎn)
Geometry > Parts，點(diǎn)擊彈出菜單
New Shape Part → Block創(chuàng)建長方體
按如下圖所示尺寸創(chuàng)建Block
修改節(jié)點(diǎn)
Geometry > Parts > Block名稱為
Overlap
相同方式創(chuàng)建block，采用下表所示參數(shù)，并修改其名稱為
Water Surface
相同方式創(chuàng)建block，采用下表所示參數(shù)，并修改其名稱為
Boat
創(chuàng)建完畢后的幾何如下圖所示。
展開 模擬從船體初始位置剛好高于水表面開始，相關(guān)屬性設(shè)置如下：
?質(zhì)量：10,000kg
?圍繞穿過質(zhì)心的軸的慣性矩：16000.0 kg m^2
?初始下降速度：22 m/s
?初始角速度：0 rad/s
?初始傾斜角：35°
2
STAR-CCM+設(shè)置
（1）設(shè)置邊界類型；本案例把流體域分為兩個(gè)域，一個(gè)是救生艇，一個(gè)是背景。為能夠在兩個(gè)區(qū)域之間創(chuàng)建重疊交界面，將重疊網(wǎng)格類型分配給重疊區(qū)域中的至少一個(gè)邊界。此邊界類型應(yīng)用于重疊區(qū)域的所有邊界表面，這些表面嵌入在背景區(qū)域內(nèi)，不是船體的一部分。對于與背景區(qū)域的邊界共平面（在本例中是對稱平面）的重疊區(qū)域的邊界，必須為其指定相同的邊界類型。本案例backgroud域邊界設(shè)置類型如下：
Overset流體域邊界設(shè)置條件如下：
設(shè)置完成的結(jié)果如下：
（2）選擇物理模型；在將overset域耦合到backgroud域前，必須先有一個(gè)物理連續(xù)體，并將它同時(shí)指定給兩個(gè)區(qū)域。 可創(chuàng)建物理連續(xù)體，然后激活模擬作用于船體上的力時(shí)所需要的數(shù)個(gè)物理模型。本模擬通過使用VOF模型，對同一連續(xù)體內(nèi)的兩種流體（空氣和水）的行為建模。 由于存在處于不同相的兩種流體，所以激活歐拉多相模型，并使用重力模型將兩種流體受到的重力作用納入考慮之中。假定流體是層流，因?yàn)楸窘坛讨恢塾谀M入水和撞擊力。 如果要模擬救生船長距離運(yùn)動(dòng)的真實(shí)案例，則需要使用湍流模型。
展開 
入水仿真的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
入水仿真的最新內(nèi)容
【全套源文件】STAR-CCM+ & Abaqus 聯(lián)合仿真：圓柱體高速入水雙向流固耦合(FSI)深度解析
【相關(guān)領(lǐng)域】：船舶與海洋工程、兵器科學(xué)、航空航天等跨域問題
【軟件版本】：STAR-CCM+ 2406 ABAQUS 202X以上
本人研究方向?yàn)楹Ｑ蠛叫衅骺缬蚨辔锢韴鲴詈希笇?dǎo)過多位相關(guān)專業(yè)碩士博士研究生，科研項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富。
1. 算例簡介
本資源針對高速入水沖擊這一強(qiáng)非線性流固耦合難題
案例覆蓋核心強(qiáng)非線性場景：課程精選的案例全面覆蓋不同類型的流體大變形與固體交互問題，每個(gè)案例均實(shí)現(xiàn) “問題拆解 - 技術(shù)方案 - 全流程實(shí)操 - 結(jié)果驗(yàn)證” 的深度教學(xué)：
案例一：高速彈體入水仿真（流體極端大變形 + 固體沖擊交互）
1) 問題特點(diǎn)：彈體高速?zèng)_入水中，水流產(chǎn)生破碎、飛濺等極端大變形，同時(shí)彈體與水體產(chǎn)生瞬時(shí)強(qiáng)沖擊，屬于典型的流體 - 固體強(qiáng)非線性交互；
2) 理論解析：講解
技術(shù)鄰課程：技能回報(bào) “深且廣”
1) 能落地：直接用學(xué)到的方法完成自己的項(xiàng)目，比如某研究生用技術(shù)鄰教的 “ALE 方法”，1 周就完成了 “彈體入水” 仿真，論文數(shù)據(jù)直接用；
2) 可遷移：學(xué)會(huì) “解決一類問題的思路”，比如學(xué)完 “剎車熱耦合”，能遷移解決 “電機(jī)散熱”“設(shè)備傳熱” 等問題，技能適用范圍廣；
3) 高回報(bào)：企業(yè)學(xué)員能幫公司優(yōu)化產(chǎn)品（如降低剎車溫度、減少制動(dòng)尖叫），獲得晉升機(jī)會(huì)
本案例利用Fluent中的VOF模型和重疊網(wǎng)格技術(shù)，對水平圓柱以恒定速度入水問題進(jìn)行了仿真計(jì)算。
以miao實(shí)驗(yàn)為例，展開砰擊系數(shù)的計(jì)算。該案例僅作簡單介紹，后續(xù)可以運(yùn)用到小球自由落體入水、船舶出入水、水上飛機(jī)出入水等多種案例的計(jì)算。
3、應(yīng)用場景展示
車庫入水仿真：特大暴雨可能引發(fā)地下車庫入水，采用LevetSet方法可精準(zhǔn)分析入水過程狀態(tài)變化。可以模擬特大暴雨條件下地下車庫的進(jìn)水過程，預(yù)測洪水可能達(dá)到的高度、速度和影響范圍。根據(jù)仿真結(jié)果，可以評估現(xiàn)有排水系統(tǒng)的效能，并優(yōu)化排水口的位置、大小和數(shù)量，以確保在暴雨條件下能夠迅速排出積水。
img.jishulink.com/202412/attachment/d9077fd3d7f74de69839020e81f9e556.png">
</figure>
</div><p class="ql-align-center"><br></p><p><strong>誤差分析</strong>：0.012s后與試驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大變化的原因是試驗(yàn)中通過裝置控制了楔形體入水速度，初始時(shí)刻一致較為容易實(shí)現(xiàn)，但入水仿真過程較難實(shí)現(xiàn)
【計(jì)算軟件】Palabos開源軟件
【仿真平臺(tái)】自建高性能并行集群
【算例說明】通過CFD數(shù)值仿真，可得到入水物體的受力、運(yùn)動(dòng)軌跡及流動(dòng)規(guī)律（包括空泡）
【工程應(yīng)用】跳水運(yùn)動(dòng)員數(shù)值仿真、導(dǎo)彈入水數(shù)值仿真、翠鳥抓魚過程數(shù)值仿真等
【創(chuàng)新貢獻(xiàn)】自動(dòng)化計(jì)算流程+智能化參數(shù)優(yōu)化
【算例文件】請聯(lián)系 18867368123（微信） 或 jianchen122004@126.com
1
問題描述
本案例演示如何使用具有自由表面流體的重疊網(wǎng)格功能和DFBI 對落入水中的救生艇的運(yùn)動(dòng)構(gòu)建模型。STAR-CCM+ 自動(dòng)進(jìn)行方格重疊過程。在救生艇落水過程中具有三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)的模型：豎直平移和水平平移以及俯仰旋轉(zhuǎn)。為了降低模擬的計(jì)算成本
本教程演示利用STAR CCM+中的具有自由表面流的重疊網(wǎng)格功能和DFBI模型來模擬救生艇下水時(shí)的運(yùn)動(dòng)。
1 問題描述
該案例來源于H.J.Morch等人（2008）在論文“Simulation of Lifeboat Launching under Storm Conditions”中描述的實(shí)驗(yàn)。從斜坡上下水的救生艇經(jīng)過平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)后撞擊水面上。模型如下圖所示。
dyna做楔形體入水的仿真，為什么固體單元有這么大的穿透
