[流固耦合] 【转载】基于ABAQUS-CEL技术的水轮分析
传统有限元的拉格朗日分析（Lagrangian analysis），材料属性与网格节点相关联，材料伴随着网格 变形而发生形变，当解决极端变形的情况时，会由于单元的变形扭曲而失去原有的精度。欧拉分析（Eulerian analysis）方法，其网格节点空间固定，材料不随单元变形而是在单元间流动，可有效地解决极端变形以及包含流体流动的问题，所以诸如液体晃动、气体流动、穿透问题等均可通过欧拉分析有效处理。欧拉分析虽然可有效处 理流体流动分析，但在捕捉结构流固交界面上存在一定困难。 此时，可应用耦合欧拉-拉格朗日分析（CEL）功能进行求解。本案例模拟水箱中水轮叶片转动带动水运动的过程，采用显示动力学CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）方法进行流—固耦合分析。https://img.jishulink.com/upload/202009/2a4ff90632a74b6fa5fba385ec661086.gifhttps://www.jishulink.com/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gifhttps://www.jishulink.com/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif有限元建模主要过程：1. Part和Assembly模块建立以下三个Part，并对三个Part实例进行装配。reference：3D- Deformable-Solid类型shuilun：3D- Deformable-Shell类型water：3D-Eulerian类型https://img.jishulink.com/upload/202009/077b477f9a8a4f6f907beadc9c4df2ca.png
https://www.jishulink.com/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif2. Property模块创建两种材料steel和water，分别赋予shuilun（截面类型为Shell，Homogeneous）和water（截面类型为Eulerian）部件。其中，水介质流动视为近似不可压缩的、粘性层流流动。采用线性Us -Up Hugoniot形式的Mie-Grüneisen状态方程描述水介质的体积响应。https://img.jishulink.com/upload/202009/45970196dfde4ad49fa9bb2e2bce89b8.pnghttps://img.jishulink.com/upload/202009/40a54259541840928ef5e1affc6fb057.png
3. Mesh模块分别对三个Part进行网格划分，网格尺寸均设为1.5mm，单元类型如下：reference：Explicit，C3D8R类型shuilun：Explicit，S4R类型water：Explicit，EC3D8R类型4. Step模块（1）建立Dynamic, Explicit分析步，时间为0.1；（2）确认场输出变量中，选择了EVF。5. Interaction模块（1）在水轮中心建立参考点RP-1，并将参考点与水轮所有单元建刚体耦合约束；https://img.jishulink.com/upload/202009/f9e71d0e497944c7bd76c3eccab8aef1.png
https://www.jishulink.com/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif（2）建立General contact，选择All* with self，建立并分配接触属性。6. Load模块（1）从initial分析步开始，对water部件实例建立如下约束：与Z轴垂直的前、后表面限制V3=0，与Y轴垂直的上、下表面限制V2=0，与X轴垂直的左、右表面限制V1=0；https://img.jishulink.com/upload/202009/3cb070a5a5574381a853f76900dea2e7.png
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（2）在Step-1分析步设置水轮中心参考点的VR3=-100，其余均设置为0；（3）选择ToolsàDiscrete FieldàVolume Fraction Tool：选择Eulerian part instance为water部件à选择reference part instance为reference部件，在弹出的Volume Fraction Tool对话框中接受默认设置，建立离散场DiscField-1；https://img.jishulink.com/upload/202009/05e3bf13408e4716ba673cfdcb5cb628.png
https://www.jishulink.com/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif（4）选择Create Predefined Fieldàinitial, other, Material assignment：选择Eulerian part instance为water部件，在弹出的Edit Predefined Field对话框中选择Definition：Discrete fields，并将第（3）步建立离散场DiscField-1作为材料域。https://img.jishulink.com/upload/202009/ce996d69fc084f37b902ee608c10376f.png
https://www.jishulink.com/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif7. 建立Job，并提交计算。https://img.jishulink.com/upload/202009/50597c798bb14bcc8282317ffe68f1ab.png
案例的模型文件参考原文链接：http://www.jishulink.com/content/post/1276145 谢谢楼主分享 xiexiefenxiang 谢谢分享！
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