撞擊壁面
關注創建者：C乘風破浪 創建時間：2022-03-20
撞擊壁面的實例教程
COMSOL液滴撞擊壁面仿真 ￥600
本篇文檔基于COMSOL軟件中的LEVEL SET模塊對液滴撞擊壁面的三種情形進行了仿真，分別是：1、液滴撞擊壁面變形后附著在壁面上；2、液滴撞擊壁面變形后發生反彈脫離壁面；3、液滴撞擊后在壁面發生鋪展。
效果展示如下：
三個模型分別考慮了撞擊壁面的不同特性，基于此模型后續可以作更加深入的研究和分析，如想詳細了解模型，請下載附件！也可以加我Q，歡迎交流
fluent 模擬mm級別液滴撞擊壁面
VOF 和level-set 方法
包括case 和 data 文件
droplet_on_surface.avi
基于LS-dyna模擬鈑金件撞擊壁面
教程目標：
熟悉接觸定義
了解怎樣設置時間步長
問題描述：
以速度為10m/s撞擊一個100X100X200的盒子模型，通過撞擊吸收的能量可以觀察在dyna中如何定義接觸算法，將盒子做成四分之一模型，邊界條件和尺寸如下圖所示：
材料屬性：
密度：7850kg/m3
楊氏模量：210GPa
泊松比：0.3
屈服極限：230Mpa
切線模量：500Mpa
材料設置：
設置鈑金的材料，點擊Model > Keywrd. MAT > 024-PIECEWISE_LINEAR_PLASTICTY，
設置運動墻的材料，將運動墻看做剛體，點擊MAT > 020-RIGID，CMO中選擇1，表示約束都在全局坐標系下進行的；CON1選擇5，表示約束Y和Z的平移方向；CON2選擇7表示約束所有旋轉方向。
設置單元屬性：
因為本例是殼單元，因此截面應是shell，點擊SECTION>SHELL，Title中填入crashbox，SHRF=0.8333，NIP=5，T1-T4=1.5表示殼單元的厚度是1.5mm，點擊accept，然后點擊NewID，改變Title為plate，改變厚度為2最后點擊accept，done。
賦予零件材料和截面：
點擊PART>PART，點擊對話框右上角，選擇零件并賦予對應的截面和材料。
設置運動參數：
點擊Model > Keywrd>DEFINE > CURVE，命名為velocity，在A1和O1分別輸入0，1，insert；1，1，insert，點擊Accept，done。
展開 水流噴射撞擊壁面的流場仿真 ￥500
<p>本案例模擬了一高速噴射流體撞擊到壁面過程的流場變化情況，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/fa1849b62e744e3f99c123e75db35e0e.gif" alt="Untitled22.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流</p><p><br></p>
展開 作者介紹了壁膜現象、歐拉壁膜模型與部分浸潤效應的內在機理，并依此建模進行案例測試分析，以此探索不同壁膜接觸角下與質量通量下壁膜形態演變規律的差異，希望可以啟發更多的思考探索。
介紹
壁膜廣泛存在于日常生活中，并且在工業生產中也扮演重要角色，如汽車車窗的除霧、冰箱設計、食品冷藏技術中冷凝壁膜的殺菌等應用。
壁膜是由液滴撞擊到固體壁面上形成的。液滴撞擊壁面后的情況有以下四種：
l 附著(stick)：液滴以很小的動能撞擊壁面并近似保持球形；
l 反彈(rebound)：液滴改變速度，相對完整地離開壁面；
l 鋪展(spread)：液滴以中等動能撞擊壁面并鋪展為壁膜；
l 飛濺(splash)：液滴的一部分留在壁膜中，另一部分以一些更小尺寸的小液滴離開壁面。
薄膜假設：壁膜厚度遠小于壁面的曲率半徑，壁膜在厚度上的屬性是一致的，且壁膜流動平行于壁面。
基于以上假設下的壁膜模型分為基于場的歐拉壁膜模型和基于粒子的拉格朗日壁膜模型。本文采用歐拉壁膜模型。
▲ 圖1. 壁膜模型示意圖
▲ 圖2. 液滴與壁面相互作用決策圖
歐拉壁膜的質量、動量、能量守恒
質量守恒
等式左邊：非穩態項和對流項；
等式右邊：單位面積下的質量源項，如液滴收集、壁膜分離、壁膜脫落、相變等行為下，需更新壁膜質量源項。
展開 
撞擊壁面的最新內容
金屬圓柱體沖擊墻體仿真6個月前
本文模擬了銅圓柱撞擊剛性壁面的非線性瞬態分析以及由此產生的銅圓柱變形。如此大的應變變形是典型的金屬成形和鍛造應用，其中模擬在確定操作參數方面是無價的。這種模擬是高度非線性的，包括接觸和金屬塑性。
當軟圓柱形鋼筋撞擊剛性墻面時會發生什么？做實驗太貴或太耗時？讓模擬告訴你答案。看看這個撞擊模擬。
優化噴槍位置和角度，避免水滴未完全蒸發就撞擊到壁面或篦床，造成腐蝕、結塊或設備損壞。氣流組織分析：研究噴水后對篦冷機內部整體流場的影響，包括可能因蒸發吸熱和液滴阻力產生的渦流、回流區等。
本次模擬事例為在不同噴槍霧化霧滴粒徑的情況下，分析霧滴的蒸發效果包括霧滴的擴散效果和蒸發路徑。另外同時分析在更改噴槍位置后，霧滴的蒸發效果包括霧滴的擴散效果和蒸發路徑。
圖7 進氣支板結冰冰形仿真與試驗對比
滑油系統多相流動仿真
渦軸發動機滑油系統的性能對整機的可靠性、壽命、安全性都意義重大，其內部涉及油氣兩相、液體撞擊固體壁面、旋轉湍流等復雜流動狀態，是典型的多相流動問題。
從圖片、動畫也能看出單相流明顯油液的撞擊壁面速度更快一些。
<p>本案例模擬了一高速噴射流體撞擊到壁面過程的流場變化情況，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/fa1849b62e744e3f99c123e75db35e0e.gif" alt="Untitled22.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流</p><p><br></p>
本篇文檔基于COMSOL軟件中的LEVEL SET模塊對液滴撞擊壁面的三種情形進行了仿真，分別是：1、液滴撞擊壁面變形后附著在壁面上；2、液滴撞擊壁面變形后發生反彈脫離壁面；3、液滴撞擊后在壁面發生鋪展。
效果展示如下：
三個模型分別考慮了撞擊壁面的不同特性，基于此模型后續可以作更加深入的研究和分析，如想詳細了解模型，請下載附件！也可以加我Q，歡迎交流
液滴撞擊壁面后的情況有以下四種：
■ 附著(stick)：液滴以很小的動能撞擊壁面并近似保持球形；
■ 反彈(rebound)：液滴改變速度，相對完整地離開壁面；
■ 鋪展(spread)：液滴以中等動能撞擊壁面并鋪展為壁膜；
■ 飛濺(splash)：液滴的一部分留在壁膜中，另一部分以一些更小尺寸的小液滴離開壁面。
液滴撞擊壁面后的情況有以下四種：
l 附著(stick)：液滴以很小的動能撞擊壁面并近似保持球形；
l 反彈(rebound)：液滴改變速度，相對完整地離開壁面；
l 鋪展(spread)：液滴以中等動能撞擊壁面并鋪展為壁膜；
l 飛濺(splash)：液滴的一部分留在壁膜中，另一部分以一些更小尺寸的小液滴離開壁面。
基于LS-dyna模擬鈑金件撞擊壁面
教程目標：
熟悉接觸定義
了解怎樣設置時間步長
問題描述：
以速度為10m/s撞擊一個100X100X200的盒子模型，通過撞擊吸收的能量可以觀察在dyna中如何定義接觸算法，將盒子做成四分之一模型，邊界條件和尺寸如下圖所示：
材料屬性：
下面這個圖就是基于該思路求解整個壁面撞擊上限水滴逼近結果。
二分法的優點就是精度高，缺點就是效率低，每個單元逐個求解過來，總共可能要計算數百條軌跡。
思路二：粗略估算法
還有個思路更簡單的辦法，就是一次計算一定水量的水滴數（比如200條），然后看每個單元打中幾條，通過比例粗略計算水滴收集量。
這個方法程序設計比較簡單，但是效率低，精度差。
