晃蕩的案例
VirtualFlow | LNG運輸船液艙晃蕩及安全仿真
將VirtualFlow液艙晃蕩計算結果與晃蕩標模實驗進行對比，如圖4，液艙從靜止開始晃蕩，液艙內液體會隨著液艙一起晃蕩，此時液體運動強非線性現象特別突出。
圖4 液艙晃蕩計算結果與實驗對比
VirtualFlow計算得到的液面變形與實驗觀察到的液面變形非常相近，圖6給出了不同時刻液面的典型形狀對比圖。
t=1.154s
t=2.885s
t=3.385s
t=3.884s
t=4.269s
圖5 不同時刻實驗與數值結果波形對比
液艙在左右晃蕩時，速度、壓強等各個物理量都會出現周期性的變化，圖6為液艙底部中點處液體的橫向速度（黑色曲線）和縱向速度（紅色曲線）隨時間的變化，可以看到在該點處，橫向速度遠大于縱向速度，且橫向速度的晃蕩周期幾乎是縱向速度的一半。
展開 粒子法流固耦合仿真工業應用之大型容器LNG船和LBE堆液體晃蕩
shonDy計算的波浪形狀與實驗照片的對比
shonDy計算的動態壓力載荷與實驗數據的對比
計算結果表明shonDy軟件可以準確獲得晃蕩條件下液體的自由界面和動態載荷。下面是兩個shonDy工程應用的展示：
LNG船內液體晃蕩
LBE冷卻劑的晃蕩
LBE反應堆內壓力場（粒子數超過6百萬）
最后需要補充的是，CFD雖然足夠先進，但是對于存在氣液相變的復雜問題，目前仍然需要采用實驗與仿真相結合的方法。
聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析
該裝置利用容器內液體晃蕩頻率和結構固有頻率調諧，通過優化質量比和安裝位置，來獲得有效的減振效果，工程實踐中已有大量的使用案例。本文使用聲學模塊求解水箱內液面的晃蕩頻率。
1 建模
水箱內有水，模型如下圖所示：
2
材料參數
水的密度和聲速如下圖所示：
3 網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
液面晃蕩頻率分析的設置如下：
5 分析結果
液面延著長邊晃蕩頻率結果如下：
6 對比理論解
根據前人的研究，液面晃蕩頻率計算公式如下：
根據水箱的幾何特征，公式計算結果如下：
驗證了仿真結果的正確：
展開 Fluent 內置雙向流固耦合FSI 液艙晃蕩仿真計算（一）
本案例利用Fluent 內置雙向流固耦合FSI對液艙晃蕩仿真展開了計算，提供了一種更為便捷快速的分析方法，對不同楊氏模量的液艙內部構件進行分析，后續可以通過該案例對不同的雙向流固耦合模型展開計算分析。
1 SCDM 設置
1.1 導入幾何
本案例根據相關文獻，建立了對應的液艙幾何模型。H為0.3m，寬度B為0.45 m，液艙靜止自由液面高度h為0.09m(30%H）：柔性構件的厚度b為0.005m,高度hb為0.045m(50%h），柔性構件距液艙左壁x0為0.25 m，液艙的厚度為0.0075m。其中構件底部面命名為wall3，液艙正對部分兩個面為wall-fluid1和2。構件對應的兩個面為wall1和2。構件其余面為int，其余面為wall。
2 Fluent meshing 設置
2.1 網格劃分
根據幾何結構進行對應的網格劃分，交界面與柔性構件處要適當加密。
3 FLUENT 設置
使用fluent內置的雙向流固耦合時不能通過workbench打開fluent！！！
3.1 General設置與網格導入
由于本文考慮了液艙晃蕩，因此必須采用瞬態計算，同時為了更為便捷的進行雙向流固耦合的動網格計算，此處采用重力加速度模擬晃蕩加速度。
3.2 晃蕩加速度設置
位移振幅為0.04m、頻率為0.92Hz。對位移進行多次求導，即可獲得加速度公式，具體公式如下：
詳情可以參考上篇文章Fluent VOF罐體晃動（一）。
3.3 材料設置
由于是對液艙晃蕩問題展開仿真，因此需要采用水和空氣兩種材料，因此需要添加以下材料。
柔性構件則直接選擇默認鋁材料，只需調整楊氏模量即可。
3.4 模型設置
此處需要進一步打開VOF模型。
展開 
聲學仿真專題 | 圓柱水箱液面晃蕩模態分析
南京安世亞太公司
本文使用聲學模塊求解圓柱水箱內液面的晃蕩頻率，水箱安置在鋼結構框架上，固定鋼結構的底部。
1 建模
模型如下圖所示：
2 材料參數
水的密度和聲速如下圖所示：
3網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
液面晃蕩頻率分析的設置如下：
5 分析結果
液面延著長邊晃蕩頻率結果如下：
油箱晃蕩sph方法，dyna求解
油箱晃蕩sph方法，dyna求解
開始一定初速度運動，油箱跟隨車輛制動，液體在油箱中晃蕩
深水氣田開發裝置（FLNG）概述
Moss球型液艙易建造、易維護、蒸發率低、不存在晃蕩問題、不受載液率影響，但裝載單位體積貨物所需船體更大、甲板可利用率低；SPB棱型液艙可利用率高、維修方便、蒸發率低、不存在晃蕩問題、不受載液率影響，但造價較高；薄膜型液艙甲板可利用率高、維修方便、蒸發率適中、造價低，但受液艙晃蕩影響較大。
目前運營的LNG運輸船中，薄膜型液艙應用最多。不同于LNG運輸船，FLNG固定在具體海域，液面變化頻繁，液艙晃蕩更為劇烈，晃蕩沖擊荷載更大，容易對液艙造成破壞。在惡劣海域SPB棱型液艙有較大發展空間。
4）外輸卸貨技術
外輸卸貨是FLNG關鍵的技術環節。在開闊海域進行兩船之間的液化天然氣傳輸作業會面臨很大的挑戰，特別是在惡劣的海況條件下，作業更為困難。通常，FLNG船與LNG運輸船采用艉輸或旁靠外輸兩種方式進行卸載。在艉輸中，LNGC的艏部通過系船纜與FLNG船的尾部相連，LNG通過長距離的低溫外輸軟管卸載至LNGC。在旁靠外輸中，LNGC與FLNG船采用并排，兩船 通過系船纜相連，中間布置防碰墊，LNG通過卸載臂卸載至LNGC。由于在旁靠作業中，FLNG船與LNGC距離較近，兩船 之間的水動力干擾較大，對作業環境要求較高，且該外輸系統被國外壟斷，價格較高。
5）定位技術
FLNG裝置船體大，上部設施高，受環境荷載影響大。因此，對FLNG定位提出更高要求。FLNG的系泊方案中，系泊纜規格要求較高。在外輸作業時， FLNG與LNGC之間的安全作業要求更高。
（注：以上為筆者學習過程中的部分摘要，僅供參考。）
展開 Star CCM+中文教程下載
將設置好的顯示場景，以圖片的方式每一個時間步保存一次，直到仿真計算完畢，即可記錄油箱晃蕩中內部流體的運動狀態
下載地址：Star CCM+中文教程
ADAMS/Cable繩索仿真 ￥120
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繩索建模和參數設置對話框
ADAMSCable提供兩種繩索的生成方式：simplified類型不考慮繩索的質量和慣量，這種類型繩索沒有晃蕩姿態的模擬；discretized類型使用離散思想，將繩索離散成多個小單元，使用約束和力元進行關聯，根據定義的拓撲選項最小化系統自由度，并且需要根據滑輪直徑設置單元尺寸，這時是考慮質量的，因此可以方便地模擬出繩索晃蕩姿態，并且還可模擬出繩索和滑輪的接觸力效果。
（1）simplified類型 （2）discretized類型
兩種類型的繩索仿真模型
3 應用案例
（1）通過Cable模塊建立Guide類型的繩索滑輪機構，不僅能模擬出繩索與滑輪之間的接觸力，還能仿真其中一個滑輪的動態扭動，模擬更加真實的工作過程。
繩索滑輪機構
（2）使用AdamsCable模擬吊裝設備的工作過程，可以方便地模擬出繩索在工作過程中的晃蕩現象。
吊裝設備仿真
4 結束語
AdamsMachinery Cable是一個高效的繩索滑輪專用工具，能對繩索滑輪系統進行快速建模及評估，可以精確計算繩索振動和張緊力，分析繩索滑移對系統承載能力的影響，通過添加或去除繩索長度的方式研究絞盤效果。另外，Adams/Cable還可以和Adams其他功能模塊一同使用，實現更為復雜的仿真分析。
5 參考信息
適用版本：Adams2013.1及以后版本
展開 自學無網格粒子Particleworks流體飛濺和自由液面仿真分析
Particleworks可以分析油液在油箱內部的運動情況，通過Mapping功能，可以獲得油液晃蕩對油箱外殼或隔板施加的壓力，并與RecurDyn、Ansys等軟件耦合，完成結構振動噪聲分析。
油箱晃蕩模擬
6、汽車行業：往復式發動機-進氣道設計
如圖所示，發動機的Breather Chamber通道的設計中，可以用到MPS法。為了保證計算效率，在實際仿真過程中，采用粗化顆粒的簡化模型進行等效；發動機中油霧顆粒直徑非常小（1到10um），而Particleworks軟件中采用MPS法定義顆粒大小為250到500um。計算之前，先通過網格CFD法求解進氣通道內空氣的流動狀態，作為影響噴射燃油的拖拽外力（空氣阻力模型）。
發動機通道設計
本案例中對如下圖所示兩種不同結構的Breather Chamber，（入口結構、入口直徑、距離）采用Particleworks進行MPS分析模擬：
Breather Chamber設計方案
分析上述2種結構中油液運動的分析結果，與試驗結果對比：
Type1：
Type2：
7、船舶行業：液艙晃蕩、船舶前行和下沉
船舶航行過程中，液艙的晃蕩現象不僅會降低船舶的穩性，而且會對液艙內壁形成巨大的砰擊，造成結構的局部破壞，導致液體貨載泄露，引起嚴重污染，在嚴重情況下甚至使船舶失穩而發生傾覆；船舶航行、液艙的晃蕩這一類復雜的流動現象，自由表面的處理是解決問題的一個難點。MPS法是研究流體的運動性和自由表面便捷的識別方法，Particleworks軟件基于粒子法的先進理論，在處理具有大變形自由液面問題中具有獨特的優勢。
展開 Optistruct "附連水質量"流固耦合的振動模態分析
?無界流體(外部流體)可以有自由面、可以沒有
?自由面零壓強假設
?虛質量法具有自由液體面時，自有液體面上的壓強假設為零
?不考慮重力
?不考慮晃蕩、流體表面波、湍流、渦旋等
?即假設晃蕩的頻率低于結構的基頻
?不考慮非線性效應、氣彈效應
虛質量法流固耦合示意圖：
與聲場分析的區別：
單流域案例：
單流域案例前十階頻率：
PS：請關注點贊哦，更多知識點分享學習。
門禁系統的電鎖、開門按鈕的種類及選型，弱電小白入行必備知識！
而有些門，地彈簧不好，門在關門位置前后晃蕩個幾下，門才定下來，這個時候如果
設置成0秒，鎖頭還沒有來得及打中鎖孔，門就晃蕩過去了，門在晃蕩回來會把已經
伸出來鎖頭撞歪，這種情況就可以設置一個關門延時，使門晃蕩幾下后，穩定下來，
鎖頭再下來，關閉門。
5線電插鎖：
和四線電插鎖的原理是一樣的，只是多了一對門磁的相反信號，用于一些特殊場合，
正式場合反而麻煩，工程師要測試該用哪一對。
紅黑兩條線是電源。還有 COM NO NC 三條線，NO 和 NC 分別和 COM 組成兩對 信號
相反（一組閉合信號，一組開路信號）。門被打開后，閉合信號變成開路信號，開路
信號的一組變成閉合信號。
8線電插鎖：
原理和5線電插鎖一樣。只是除了門磁狀態輸出外，還增加了鎖頭狀態輸出。即，鎖
頭是不是伸出來信號不一樣。
電插鎖：通常用于 玻璃門 ，木門等。
優點：隱藏式安全，外觀美觀，安全性好，不容易被撬開和拉開。
缺點：安裝時要挖鎖孔，比較辛苦。
備注：有些玻璃門沒有門檻（即門框也是玻璃的），或者玻璃門面的頂部沒有包邊，
需要買無框玻璃門附件來輔助安裝。附件的費用由于產量不高，費用不低。
電插鎖帶無框玻璃門附件安裝后 樣圖
(2)磁力鎖：
又叫 電磁鎖，是一種依靠電磁鐵和鐵塊之間產生的吸力來閉合門的電鎖。
磁力鎖也是一種斷電開門的電鎖。
展開 設計仿真 | 新版本Dytran 用戶子程序調用及案例分享
案例說明
在液體晃蕩分析過程中，我們通常需要將液體部分的質心進行輸出，以查看其在晃蕩過程中液體對結構狀態的影響，要實現該功能需要通過其EXOUT子程序接口將所有Euler單元的質量及位置坐標進行處理得到整體質心位置并輸出。
將Dytran安裝目錄下/usr-subrtns/文件夾內的dytran_usersub.f子程序源文件作為模板，編輯該文件下的EXOUT子程序，遍歷每個歐拉單元的質量以及質心，通過數據處理后，實現歐拉單元內液體部分質心輸出的功能。
在Dytran Explorer中，在提交作業時，將UDS路徑指向編輯好的Fortran源代碼，點擊RUN按鈕后即可進行作業提交。
程序會首先將源代碼編譯為動態鏈接庫，并在目錄下生成dytran_usersub.dll文件，該文件可以代替子程序源文件，在沒有編譯器的環境下進行子程序的提交。當采用動態鏈接庫進行作業提交時，只能采用CMD形式，具體命令如下：
文章小結
Dytran UDS接口讓用戶方便的實現求解器的二次開發，大大擴充了Dytran的功能，有效提高了Dytran在工程上的通用性。
展開 Fluent液體晃蕩VOF模型和UDF ￥20
10s.mp4
基于VPS的流固耦合——液面晃動問題
wx_fmt=gif&from=appmsg"></p><p><strong>一、前言</strong></p><p>俗話說，“一瓶子不滿，半瓶子晃蕩”，本文就用有限元的方法來驗證下，這半瓶水具體怎么個晃蕩法。</p><p>模型中有結構體，有流體，所以該問題是一個流固耦合問題。</p><p>在VPS軟件(pam-crash)中，處理這類問題，可以使用FPM的方法。FPM方法是有限元粒子法，它是一種無網格法，求解器會在流體域自動生成有限元粒子。</p><p>本文將簡單介紹一下FPMIN關鍵字。</p><p><strong>二、FPM方法簡介</strong></p><p>VPS求解器中的 FPM（Finite Pointset Method）是一個功能強大的 CFD 無網格代碼，與 CSM 求解器相結合，用于模擬流固耦合。它可以用于安全氣囊，模擬氣體的可壓縮流動問題；也可用于模擬液體的不可壓縮問題。
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