找回密码
 注册
Simdroid-非首页
查看: 92|回复: 0

[ANSYS/LS-DYNA] 罚函数耦合做着水分析mesh refinement和已有部分文献的结果...

[复制链接]
发表于 2019-6-18 11:13:09 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 江苏
本帖最后由 hotbluesky 于 2019-6-18 11:31 编辑

    使用LS-DYNA的ALE方法做着水分析(图1为计算模型,图2为结构物受力曲线)。根据找到的一些文献的mesh refinement,随着单元尺寸的减小,结构体的加速度峰值或者表面压力会趋于收敛。但是我用自己的模型,随着单元尺寸的,结构体的加速度曲线峰值就是不断增大的。很是奇怪。我表示很质疑发表文献的结果。或者,可能发表文献在减小单元尺寸的同时还相应地调了其它的参数,只是隐藏未写出?。但是mesh refinement就应该是用来检验网格无关性的呀,应该仅仅调节单元尺寸,不应该再去调节其它参数了啊。
    为弄清这个问题,查阅ls-dyna中ale方法的罚函数耦合方法耦合力计算原理。对结构体在与流体发生耦合时总的耦合力计算过程进行了推导,如下:
根据罚函数耦合的原理,它的实施类似在流体和结构体之间施加了弹簧,因此单个结构单元受力F=k·Δd,k为耦合刚度,具有N/m的量纲;Δd,penetration depth,我译为侵入深度,具有m的量纲。k=PFAC·(K·A·A)/V,PFAC为耦合系数,对应prepost中的输入参数,为0~1的无量纲系数;K为流体的体积模量,具有压力pa的单位;A为结构单元的单元面积;V为流体单元的体积。现假定结构体单元尺寸和流体单元尺寸相等,且均设为de,则k可简化为k=PFAC·K·de。而PFAC、K一旦确定,在计算过程中就不会发生变化,则设PFAC·K=C,为一常数。则k进一步化简,k=C·de。则单个结构单元受力F=C·de·Δd。在实际过程中,某一时刻结构物跟流体发生耦合时,整个耦合的面积不妨设为At,假定在这个面积内包含n个结构单元,则n=At/A,则整个结构体在这个时刻受到的耦合力为Ft=F·n=F·At/A=C·de·Δd·At/(de·de)=At·C·Δd/de。理论上,随着结构细化,某一时刻At的值应该趋于一定值,因此设At·C=C'为一定值。则结构体所受总的耦合力Ft=C'·Δd/de。
    可以看到,总的耦合力仅与Δd,侵入深度;de,单元尺寸有关。随着单元尺寸的减小总的耦合力是增大的。这也与我计算的结果是相符合的。既然总的耦合力与单元尺寸是成反比的关系,那么随着单元尺寸的细化根本无法得到收敛的mesh refinement的结果啊。   各位大佬帮忙看看我推导的过程及结果是否正确,欢迎交流。我的QQ522921588
    如果我推导的过程没问题,那么问题也来了,那些已发表的文献是如何得到那么好的mesh refinement的结果的?在没有试验结果支撑的前提下,该如何得到适用于自己模型计算的网格模型呢?    mesh refinement的文献为:
1.AIAA. Simulating Space Capsule Water Landing with Explicit Finite Element Method[J]. 2007.
2.Wang S , Soares C G . Numerical study on the water impact of 3D bodies by an explicit finite element method[J]. Ocean Engineering, 2014, 78(3):73-88.


本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|小黑屋|联系我们|仿真互动网 ( 京ICP备15048925号-7 )

GMT+8, 2024-3-29 20:31 , Processed in 0.029849 second(s), 11 queries , Gzip On, MemCache On.

Powered by Discuz! X3.5 Licensed

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表