Презентация "MSC.Dytran - 15" - скачать презентации по Информатике

Содержание

Слайд 2

СОДЕРЖАНИЕ Определение (задание) элемента Топология эйлеровых элементов Типы эйлеровых элементов Материалы

СОДЕРЖАНИЕ

Определение (задание) элемента
Топология эйлеровых элементов
Типы эйлеровых элементов
Материалы
Начальные условия
Эйлеровы граничные условия
Автоматический генератор

эйлеровой сетки
ROE-решатель
Вывод результатов
Слайд 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ (ЗАДАНИЕ) ЭЛЕМЕНТА Для определения элемента необходимо задать: Координаты узлов Координаты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ (ЗАДАНИЕ) ЭЛЕМЕНТА

Для определения элемента необходимо задать:
Координаты узлов
Координаты узлов задаются операторами

GRID
Топологию элементов
Топология элементов задаётся операторами CHEXA / CPENTA / CTETRA
Свойства элемента
Свойства элемента (математическая формулировка) задаются операторами PEULER или PEULER1
Материал
Оператор DMAT используется для задания параметров материала
Каждый оператор должен иметь свой уникальный идентификатор (ID)
Слайд 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ (ЗАДАНИЕ) ЭЛЕМЕНТА “Дерево” ссылок с помощью идентификаторов ID ...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ (ЗАДАНИЕ) ЭЛЕМЕНТА

“Дерево” ссылок с помощью идентификаторов ID

...

Слайд 5

ТОПОЛОГИЯ ЭЙЛЕРОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Для эйлеровой сетки допустимы только элементы HEXA, PENTA

ТОПОЛОГИЯ ЭЙЛЕРОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Для эйлеровой сетки допустимы только элементы HEXA, PENTA и

TETRA
В эйлеровых моделях элементы PENTA и TETRA имеют точность аналогичную точности элементов HEXA
Элементы PENTA и TETRA могут применяться только при использовании General Coupling в качестве модели взаимодействия конструкция - жидкость

CPENTA

CTETRA

CHEXA

Слайд 6

ТИПЫ ЭЙЛЕРОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Имеются четыре типа эйлеровых элементов Полное или частичное

ТИПЫ ЭЙЛЕРОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Имеются четыре типа эйлеровых элементов
Полное или частичное заполнение только

одним материалом с гидродинамическим “поведением”
Тензор напряжений в материале представлен только гидравлическим давлением; вычислительные затраты невелики
PEULER, 100, 2, HYDRO
Полное или частичное заполнение только одним материалом со сдвиговыми напряжениями
Тензор напряжений представлен сдвиговыми напряжениями и гидравлическим давлением; сравнительно большие вычислительные затраты
PEULER, 100, 2, STRENGTH
Полное или частичное заполнение различными материалами с гидродинамическим “поведением”
Тензор напряжений материалов в элементе представлен только гидравлическим давлением
Нет ограничений на количество материалов в расчётной схеме, однако в одном отдельно взятом элементе может быть не более 5 материалов
PEULER, 100, 2, MMHYDRO
Полное или частичное заполнение различными материалами со сдвиговыми напряжениями
Тензор напряжений представлен сдвиговыми напряжениями и гидравлическим давлением, однако, опять же, в каждом элементе не может быть более 5 материалов
PEULER, 100, 2, MMSTREN
Слайд 7

ПРИМЕНЯЕМОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ Эйлеров материал с гидродинамическим “поведением” применяется для моделирования Жидкостей

ПРИМЕНЯЕМОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ

Эйлеров материал с гидродинамическим “поведением” применяется для моделирования
Жидкостей
Газов
Эйлеров материал со

сдвиговыми напряжениями применяются для моделирования
Объёмных тел с большими деформациями
Вязких жидкостей
Вязких газов
Слайд 8

МАТЕРИАЛЫ Оператор DMAT применяется для описания всех типов материалов для эйлеровых

МАТЕРИАЛЫ

Оператор DMAT применяется для описания всех типов материалов для эйлеровых моделей

с различными уравнениями состояния, моделями сдвиговых свойств, предельного состояния, разрушения, разрыва и т.п.
DMAT, mid, rho, eid, sid, yid, fid, pid
Слайд 9

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ Оператор TICEL – задание начальных условий (параметров среды) для

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

Оператор TICEL – задание начальных условий (параметров среды) для элементов
Оператор

TICEL ссылается на оператор SET1, определяющий список элементов, для которых задаются начальные условия
Пример: задание начального значения плотности и скорости движения среды в направлении x
PEULER, 666, 2, HYDRO
DMAT, 2, 1.114, 4
EOSGAM, 4, 1.4, 293.

TICEL, 3, 100, DENSITY, 1.114, XVEL, 100.
SET1, 100, <список элементов>
Слайд 10

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ Инициализация плотности по умолчанию Если начальное значение плотности не

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

Инициализация плотности по умолчанию
Если начальное значение плотности не задано в

операторе TICEL, то она принимает значение, указанное в операторе DMAT
Инициализация давления
Давление инициализируется в соответствии с уравнением состояния
Пример для случая уравнения состояния идеального газа:
Pinitial = (γ - 1) · ρinitial · einitial
Если задать давление с помощью оператора TICEL, то оно будет переопределено на значение, вычисленное по указанному выше выражению
Слайд 11

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ Оператор TICEUL – задание начальных условий (параметров среды) для

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

Оператор TICEUL – задание начальных условий (параметров среды) для геометрического

региона (зоны)
Свойства эйлеровых элементов задаются оператором PEULER1
Оператор PEULER1 ссылается на оператор TICEUL
Пример:
PEULER1, 777, , HYDRO, 333

TICEUL, 333, …
Оператор TICEUL определяет регионы, которым при инициализации будут назначены
Материал
Начальные значения переменных
Форма геометрических регионов
Сфера
Цилиндр
Поверхность
Блок (набор) элементов
Каждому геометрическому региону присваивается свой индекс
Регионы могут перекрываться в пространстве и регион с большим значением индекса будет иметь больший приоритет
Слайд 12

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ Пример 1: цифры на рисунке показывают принадлежность элементов в

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

Пример 1: цифры на рисунке показывают принадлежность элементов в разных

зонах модели к трём заданным регионам
Слайд 13

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ Пример 2: 1000 объёмных элементов со свойством PID=111 будут

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

Пример 2:
1000 объёмных элементов со свойством PID=111 будут инициализированы как

эйлеровы элементы с возможностью заполнения несколькими материалами
Эти 1000 элементы инициализируются как заполненные материалом 444 с начальными параметрами, указанными в операторе TICVAL 555
Однако, элементы, находящиеся внутри сферы с центром в точке с координатами (0,0,0) и радиусом 0,1, инициализируются как заполненные материалом 222 с начальными параметрами, указанными в операторе TICVAL 333
PEULER1, 111, , MMHYDRO, 777
DMAT, 222, 1000., 5
DMAT, 444, 1.114, 6
TICEUL, 777, , , , , , , , +
+, SPHERE, 888, 222, 333, 10., , , , +
+, ELEM, 999, 444, 555, 1.
SPHERE, 888, , 0., 0., 0., 0.1
TICVAL, 333, , XVEL, 100.
SET1, 999, 1, THRU, 1000
TICVAL, 555, , XVEL, 500.
Слайд 14

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ - FLOW Задаются неизменные или изменяющиеся граничные условия Задание

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ - FLOW

Задаются неизменные или изменяющиеся граничные условия
Задание параметров среды

на границе инициируется при TYPE=4 в операторе TLOAD1
Операторы Bulk Data описания граничных условий должны быть инициированы соответствующими операторами Case Control
Слайд 15

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ - FLOW Операторы TLOAD1 и FLOW определяют эйлеровы граничные

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ - FLOW

Операторы TLOAD1 и FLOW определяют эйлеровы граничные условия

– параметры среды на границе
Под границей понимается набор сегментов, перечисленных в операторах CFACEn
Пример:
CFACE1, 222, 200, 6
TLOAD1, 1, 333, 4
FLOW, 333, 222, XVEL, 100, PRESSURE, 1.0E5
Операторы TLOAD1 и FLOWEX используются для задания граничных условий посредством пользовательской подпрограммы
Граница определяется как набор сегментов, перечисленных в операторах CFACEn)
Пользователь должен позаботиться о собственной подпрограмме EXFLOW
Пример:
CFACE1, 222, 200, 6
TLOAD1, 1, 333, 4
FLOWEX, 333, 222, USERFLOW
Слайд 16

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ - WALLET Оператор WALLET описывает барьер внутри эйлеровой сетки,

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ - WALLET

Оператор WALLET описывает барьер внутри эйлеровой сетки, препятствующий

движению (течению) материала
Барьер задаётся в виде набора сегментов, перечисленных в операторах CFACEn
Пример:
CFACE1, 222, 200, 6
WALLET, 100, 222
Слайд 17

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ - DEFAULT По умолчанию на границах эйлеровой сетки автоматически

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ - DEFAULT

По умолчанию на границах эйлеровой сетки автоматически генерируются

граничные условия “барьер” (задаваемые оператором WALLET)
С помощью оператора FLOWDEF граничные условия по умолчанию на границах эйлеровой сетки могут быть переопределены
Пример: на границах эйлеровой сетки задаётся постоянное давление 1·105
FLOWDEF, 44, , HYDRO, , , , , , +
+, PRESSURE, 1.0E5
Слайд 18

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ЭЙЛЕРОВОЙ СЕТКИ Оператор MESH (TYPE=BOX) – автоматическая генерация ортогональной

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ЭЙЛЕРОВОЙ СЕТКИ

Оператор MESH (TYPE=BOX) – автоматическая генерация ортогональной эйлеровой

сетки
Пример: генерация эйлеровой сетки с “начальной точкой” (0,0,0), размерами пространства 5×5×5, количеством элементов в каждом направлении 20, номером первого узла 1001, номером первого элемента 2001, типом свойства (EULER) и номером оператора описания свойства элементов 1
MESH, 1, BOX, , , , , , , +
+, 0., 0., 0., 5., 5., 5., , , +
+, 20, 20, 20, , 1001, 2001, EULER, 1
Оператор MESH (TYPE=ADAPT) – автоматическая генерация ортогональной эйлеровой сетки в областях пространства, в которых поверхность взаимодействия с конструкцией перемещается “наружу” (начиная с версии MSC.Dytran 2002r2)
Пример: автоматическая генерация эйлеровой сетки с размером элемента во всех направлениях 0,25, с номером первого вновь созданного узла 1001 и номером первого вновь созданного элемента (со свойством 11) 2001
MESH, 1, ADAPT, 0.25, 0.25, 0.25, 0., 0., 0., +
+, , , , , , , 1, OUTSIDE, +
+, , , , , 1001, 2001, EULER, 11

Номер поверхности взаимодействия, движение которой инициирует автоматическую генерацию сетки

Слайд 19

ROE-РЕШАТЕЛЬ Эйлеров решатель, основанный на алгоритме Riemann’а, разработанного проф. Ф. Рое

ROE-РЕШАТЕЛЬ

Эйлеров решатель, основанный на алгоритме Riemann’а, разработанного проф. Ф. Рое (Phillip

Roe)
1-ый или 2-ой порядок пространственной аппроксимации
2-ой порядок (принят по умолчанию) обеспечивает отсутствие осцилляций решения в области существенных изменений параметров течения среды
Примеры:
PARAM,LIMITER,ROE,NONE – первый порядок аппроксимации
PARAM,LIMITER,ROE – второй порядок аппроксимации
Для интегрирования во временной области используется многошаговый алгоритм Рунге-Кутты
PARAM,RKSCHEME,1
PARAM,RKSCHEME,3
При применении ROE-решателя использование модели материала (уравнение состояния) JWL недопустимо – необходимо использовать “обычную” технологию
При применении ROE-решателя допустимо наличие в модели только одного материала, “пустые” зоны модели (void) также недопустимы