与Abaqus的直接耦合.pptx

AbaqusAbaqus与与与与Star-ccm+Star-ccm+耦合接口方案耦合接口方案耦合接口方案耦合接口方案系统需求及设置：系统需求及设置：安装安装Star-CCM+5.06或更高版本或更高版本；安装安装Abaqus 6.10-2或更高版本；或更高版本；设置如下环境变量：设置如下环境变量：setSIMULIA_CSE_LIBS=execlbr;External;setPATH=%SIMULIA_CSE_LIBS%;%PATH%;(在在UNIX/LinuxUNIX/Linux下）以如下命令启动下）以如下命令启动Star-CCMStar-CCM+starccm+-ldlibpath$SIMULIA_CSE_LIBS/lib AbaqusAbaqus与与与与Star-ccm+Star-ccm+耦合接口方案耦合接口方案耦合接口方案耦合接口方案耦合步骤耦合步骤1.1.分别建立分别建立Star-CCM+Star-CCM+模型和模型和AbaqusAbaqus模型，保证各自单独计算正常；模型，保证各自单独计算正常；2.2.在在Star-CCM+Star-CCM+模型中进行耦合相关设置（方法见后）；模型中进行耦合相关设置（方法见后）；3.3.在在AbaqusAbaqus模型中进行耦合相关设置（方法见后）；模型中进行耦合相关设置（方法见后）；4.4.在在Star-CCM+Star-CCM+的界面中启动耦合进程；的界面中启动耦合进程；5.5.进行耦合计算；进行耦合计算；6.6.结果保存及后处理。结果保存及后处理。AbaqusAbaqus与与与与Star-ccm+Star-ccm+耦合接口方案耦合接口方案耦合接口方案耦合接口方案Star-CCM+侧进行的设置侧进行的设置 物理模型中选择物理模型中选择co-simulation；在在Toolsco-simulaition中设置跟中设置跟ABAQUS直接耦合相关的参数；直接耦合相关的参数；必要的话必要的话,设定网格变形设定网格变形(morpher）功能功能；耦合参数设置耦合参数设置耦合参数设置耦合参数设置耦合参数设置耦合参数设置耦合参数设置耦合参数设置耦合模式的选择：耦合模式的选择：STAR_LAGS ABAQUS_LAGS CONCURRENTSTAR-CDAbaqusSTAR-CDAbaqusSTAR-CDAbaqusAbaqusAbaqus设定设定设定设定Abaqus模型需要进行如下编辑模型需要进行如下编辑：Abaqus定义耦合面定义耦合面.inp编辑编辑【.inp编辑编辑】*Step.*CO-SIMULATION,NAME=COSIMULATION_1,PROGRAM=Multiphysics,CONTROLS=Control*Co-Simulation Region,type=Surface,ExportINNER,NT*Co-Simulation Region,type=Surface,ImportINNER,CFL*CO-SIMULATION CONTROLS,NAME=Control,Coupling Scheme=Gauss-Seidel,Scheme Modifier=Lead,TIME INCREMENTATION=SUBCYCLE,TIME MARKS=YES,STEP SIZE=100.*End Step传递变量传递变量STAR-CCM+与与Abaqus中对应的变量中对应的变量变量Abaqus中变量名STAR-CCM+中变量名位移UNodal Displacement速度VVelocity流场力CFWall Shear Stress,Static Pressure or Absolute Pressure温度NTTemperature热流CFLBoundary Heat Flux薄膜热属性(对流换热系数,薄膜温度)CFILMBoundary Heat Flux,Local Heat Transfer Reference Temperature耦合运行方法耦合运行方法耦合运行方法耦合运行方法首先在首先在Star-CCM+中启动中启动Abaqus：然后正常进行然后正常进行Star-CCM+迭代即可迭代即可；注意事项注意事项注意事项注意事项l不支持二维及轴对称模型；不支持二维及轴对称模型；应用案例应用案例应用案例应用案例歧管流固耦合换热歧管流固耦合换热歧管流固耦合换热歧管流固耦合换热Inlet:1 m/s结构模型结构模型流体模型流体模型应用案例应用案例应用案例应用案例歧管流固耦合换热歧管流固耦合换热歧管流固耦合换热歧管流固耦合换热流体模型流体模型稳态计算方法稳态计算方法稳态计算方法稳态计算方法稳态稳态计算，流体采用计算，流体采用Implicit Unsteady，并取时间步长远大于特征时间并取时间步长远大于特征时间尺度，本算例中取为尺度，本算例中取为100s100s；在位移结构计算中，固体采用在位移结构计算中，固体采用Static,General；在传热计算中，固体采；在传热计算中，固体采用用Heat TransferSteady-tate；在传递位移的时候，在传递位移的时候，Star-CCM+中在耦合设置中选择中在耦合设置中选择Ignore Grid Flux Terms；每个时间步对应一次数据交换，稳态情况下一般十次交换即可收敛；每个时间步对应一次数据交换，稳态情况下一般十次交换即可收敛；计算结果示意计算结果示意计算结果示意计算结果示意-固体温度固体温度固体温度固体温度计算结果示意计算结果示意计算结果示意计算结果示意-流体流体流体流体计算收敛过程计算收敛过程计算收敛过程计算收敛过程-固体最低温度固体最低温度固体最低温度固体最低温度计算应力方法计算应力方法计算应力方法计算应力方法建立建立Abaqus应力计算模型，将前面得到的温度结果应力计算模型，将前面得到的温度结果文件作为载荷加载进来；文件作为载荷加载进来；注意：保持时间对应；注意：保持时间对应；计算结果示意计算结果示意计算结果示意计算结果示意-固体应力固体应力固体应力固体应力计算结果示意计算结果示意计算结果示意计算结果示意-塑性应变塑性应变塑性应变塑性应变应用案例应用案例应用案例应用案例平板模型平板模型平板模型平板模型流场几何流场几何应用案例应用案例应用案例应用案例平板模型平板模型平板模型平板模型流场网格流场网格应用案例应用案例应用案例应用案例平板模型平板模型平板模型平板模型固体模型固体模型计算设置计算设置计算设置计算设置瞬态计算，流体采用瞬态计算，流体采用Implicit Unsteady，固体采用固体采用Dymamic,Implicit；采用固定时间步长，时间步长取为采用固定时间步长，时间步长取为0.01s，总时间取为总时间取为1.5s；本算例中全部流体网格参与本算例中全部流体网格参与Morpher变形，在流体网格数量较大时，建变形，在流体网格数量较大时，建议在变形区域周围用议在变形区域周围用Interface隔开，从而使仅变形区域附近网格参与隔开，从而使仅变形区域附近网格参与Morpher变变形，形，减少减少Morpher时间；时间；计算中的流体网格计算中的流体网格计算中的流体网格计算中的流体网格计算结果计算结果计算结果计算结果-板上一点位移曲线板上一点位移曲线板上一点位移曲线板上一点位移曲线计算结果计算结果计算结果计算结果-变形动画变形动画变形动画变形动画