CCMABAQUS映射功能介绍.ppt

STAR-CCM+ Abaqus映射功能介绍,CDAJ (上海),Abaqus映射功能概要1,StarCCM+4.02中Abaqus热流分析的结果可以映射到模型 StarCCM+中读入Abaqus的网格文件,计算物理量.网格可以不相同. 可以映射的物理量如下 压力 温度 热通量 热传导率 映射结果中,Abaqus的输入文件为文本文件,Abaqus中用做载荷,Abaqus映射功能概要2,Abaqus计算的结果(.odb)可以映射到StarCCM+ 网格不必相同 Abaqus+STAR-CCM+的模式中可以映射以下物理量 温度 压力 换热系数 热流 数据映射都是一个结果表,StarCCM+可以做为边界条件,案例介绍,案例1:轴流风扇 STAR-CCM+流体分析 轴流风扇叶片表面的流体压力映射 Abaqus应力分析 案例：排气歧管 STAR-CCM+流体分析 热传导系数和温度的映射 Abaqus在热传导系数上进行热应力分析 案例：排气歧管 案例2中Abaqus分析结果(.odb)到STAR-CCM+出口 StarCCM+温度模型映射 STAR-CCM+流体分析,软件版本 STAR-CCM+ V4.02.011 （英語版） Abaqus 6.8-2,案例：轴流泵,分析概要 分析对象：轴流泵 解析目的：研究流体压力以及叶片的变形 分析手册 STAR-CCM+进行流体分析 STAR-CCM+把流体压力映射到Abaqus 映射结果作为分析条件,Abaqus进行静态分析,案例：流体分析模型,流体分析模型,旋转区域：1000rpm,Z,R,Z,R,叶片表面,分析条件：定常分析、MRF 流体：水（不可压缩、等温、湍流） = 997.561 kg/m3、= 8.8871E-4 Pas 湍流模型：Realizable k- 分析网格：约60万（多面体）,壁面无滑移,速度入口 速度 = 1.0 m/s,压力边界 相对压力= 0.0 Pa,案例：流体分析结果,流体分析结果,叶片表面 流体压力,粒子轨迹,回転方向,案例：结构分析模型,结构分析模型,分析条件：静态分析 材料：树脂（E=3.0GPa、=0.36） 网格：约5.5万（单元类型C3D4） 载荷由StarCCM+映射,约束：下表面完全约束,结构分析模型,案例1：映射（1/3）,映射Abaqus中结果的方法 其基本做法是相似的多重案件 映射物理量Pressure,STAR-CCM+上导入Abaqus网格,Pressure映射,*DLOAD PART-1-1.18,P1,-1001.71 PART-1-1.33,P1,-979.142 PART-1-1.171,P1,370.954 PART-1-1.289,P1,365.525 PART-1-1.441,P1,-1739.85 PART-1-1.486,P1,-1788.85 PART-1-1.533,P1,-1684.37 PART-1-1.606,P1,-1758.32 PART-1-1.660,P1,-999.077 PART-1-1.674,P1,-845.329 PART-1-1.681,P1,-953.538,Abaqus单元编号，Load ID，圧力,格式：,结果文件,命令确定分布载荷,案例：映射（2/3）,Abaqus读入映射结果 在Abaqus中输入文件的步骤中，添加命令的读取文件映射的结果,*Step, name=Step-1 *Static 1., 1., 1e-05, 1. * * CFD THERMAL LOAD FROM STAR V4 *INCLUDE, INP=export_from_ccm.inp * *Boundary *Output, field, variable=PRESELECT *Output, history, frequency=0 *End Step,编辑Abaqus输入文件,添加命令 ”INP= ”然后写上映射的结果文件名,案例1：映射（3/3）,Abaqus中的载荷分布,流体分析的结果,结构分析的结果,案例1：结构分析结果,结构分析结果,位移 （变形放大400倍显示）,未变形的形状,变形后的形状,应力 （变形放大400倍显示）,単位：m,単位：Pa,案例2：排气歧管,分析概要 分析对象： 排气歧管 分析目的： 计算排气温度以及热应力 分析步骤 STAR-CCM+进行流体分析 STAR-CCM+把壁面的温度和换热系数映射到Abaqus网格上 映射的结果作为分析的条件,Abaqus进行热传导分析 热传导分析的结果作为Abaqus热应力分析的条件,案例：流体分析模型,流体分析模型,分析条件：定常分析 流体：空气（可压缩、非等温、湍流） 理想气体状态方程 = 1.85508E-5 Pas Cp = 1003.62 J/kgK k = 0.0260305 W/m-K,速度入口 速度= 25.0 m/s 温度 = 400 K,速度入口 速度= 25.0 m/s 温度 = 600 K,速度入口 速度= 25.0 m/s 温度 = 800 K,速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 1000 K,压力边界 相对压力 = 0.0 Pa,壁面无位移,绝热,湍流模型：Realizable k- 分析网格：约2万（多面体）,案例：流体分析结果,流体分析结果,温度分布,换热系数,案例：结构分析模型,结构分析模型,分析条件：传热分析、定常 材料：Gray Cast Iron 网格数：约9万（单元类型DC3D4） 相互作用（换热系数和温度）从 STAR-CCM+映射得到,分析条件：静态分析 材料：Gray Cast Iron 网格数：约9万（单元类型C3D4） 热载荷（温度）使用热传导分析的结果,热应力分析 约束条件,完全约束,案例：映射（1/4）,映射到Abaqus的顺序 流体计算结算的状态下,StarCCM+进行操作 STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件（*.inp） 在Abaqus生成映射交接面 读入Abaqus网格,流体分析结果映射 读入映射结果,：STAR-CCM+中读入Abaqus网格,案例：映射（2/4）,：流体结果映射到Abaqus网格,环境温度,换热系数,STAR-CCM+,Abaqus,STAR-CCM+,Abaqus,：输出计算结果,案例：映射（3/4）,Abaqus单元编号，Load ID，环境温度，换热系数,Abaqus的输出问文本格式,命令的形式：,*FILM SCALED-1.21,F1,996.68,132.544 SCALED-1.25,F1,998.842,133.312 SCALED-1.26,F1,998.842,133.312 SCALED-1.38,F1,451.483,171.818 SCALED-1.39,F1,403.829,178.767 SCALED-1.43,F1,416.52,182.626 SCALED-1.48,F1,416.52,182.626 SCALED-1.56,F1,1000.23,103.202,换热系数与参考温度定义的命令,案例：映射（4/4）,Abaqus映射结果包括 在Abaqus输入文件中编辑，添加读取映射结果文件的命令,*Step, name=Step-1 *Heat Transfer, steady state 1., 1., 1., 1., *Sfilm EXTERIOR, F, 300., 6. * * CFD THERMAL LOAD FROM STAR V4 *INCLUDE, INP=export_from_ccm.inp * *Output, field, variable=PRESELECT *Output, history, frequency=0 *End Step,编辑Abaqus输入文件,增加命令 ”INP= ”前次生成的结果文件名,案例：结构分析的结果,结构分析的结果,热传导的结果,热应力分析结果,位移 （变形放大20倍）,単位：K,温度分布,単位：m,热应力 （变形不放大）,単位：Pa,案例：排气歧管,分析概要 分析对象： 排气歧管 分析目的： 研究排气温度和热应力分布 (STAR-CCM+/Abaqus的耦合分析) 分析步骤 STAR-CCM+进行流体分析 STAR-CCM+把壁面的温度和换热系数映射到Abaqus网格上 映射的结果作为分析的条件,Abaqus进行热传导分析 热传导分析的结果作为Abaqus热应力分析的条件 Abaqus结果导入StarCCM+ StarCCM+的结果导入Abaqus StarCCM+提供热流分析,案例2中已实现,案例：结构分析模型 (与案例2相同),结构分析模型,分析条件：热传导、定常 材料：Gray Cast Iron 网格数：约9万（单元类型DC3D4） 相互作用（换热系数与温度）由STAR-CCM+映射,案例：结构分析结果 (案例2的结果),结构分析结果,热传导分析结果,単位：K,温度分布,案例：流体分析模型,流体分析模型,分析条件：定常分析 流体：空气（可压缩性、非等温、湍流） 理想气体状态方程 = 1.85508E-5 Pas Cp = 1003.62 J/kgK k = 0.0260305 W/m-K,速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 400 K,速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 600 K,速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 800 K,速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 1000 K,压力边界 相对压力 = 0.0 Pa,Abaqus计算的温度映射到其余壁面,湍流模型：Realizable k-模型 网格：约2万（多面体）,案例 ：映射（1/4）,读入Abaqus结果的顺序 结构计算结束后,导入Abaqus的结果 STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件（*.inp） STAR-CCM+读入Abaqus的结果文件（*.odb） 读入Abaqus的结果,映射到STAR-CCM+,： STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件,案例：映射（2/4）,： STAR-CCM+读入Abaqus的结果文件,读入温度,案例：映射（3/4）,：读入Abaqus的结果,映射到STAR-CCM+,读入温度,STAR-CCM+,Abaqus,案例：映射（4/4）,StarCCM+作为边界条件,计算结果,生成Table,指定表中作为边界条件,案例 ：流体分析结果,流体分析结果,温度分布,