Automatische Bestimmung von Zeitschritten
Autodesk® CFD bestimmt und passt die (im Dialogfeld "Start" angezeigte) Zeitschrittgröße an, wenn die intelligente Lösungssteuerung aktiviert ist (Vorgabe). Klicken Sie im Dialogfeld "Start" auf die Schaltfläche "Schätzen", um eine anfängliche Zeitschrittgröße zu berechnen. Zur manuellen Einstellung der Zeitschrittgröße deaktivieren Sie die intelligente Lösungssteuerung im Dialogfeld "Lösungssteuerung".
Wenn die intelligente Lösungssteuerung aktiviert ist, wird der Zeitschritt für eine benutzerdefinierte Bewegung berechnet und automatisch, basierend auf dem angegebenen Abstand und/oder der angegebenen Geschwindigkeit, festgelegt.
Der Zeitschritt für eine strömungserzeugte Bewegung wird automatisch berechnet, indem zunächst ein Wert verwendet wird, der auf der umgebenden Strömungsgeschwindigkeit und/oder der Anfangsgeschwindigkeit des Objekts basiert. Mit der Beschleunigung des Objekts wird der Zeitschritt automatisch reduziert, um das grundlegende Kriterium zu erfüllen, dass sich ein Objekt pro Zeitschritt nicht durch mehr als ein Element bewegen sollte. Wenn der Zeitschritt auf diese Weise angepasst wird, kommt es nachweislich zu einem ausgewogenen Verhältnis zwischen Berechnungseffizienz und Lösungsgenauigkeit.
Die intelligente Lösungssteuerung passt automatisch Parameter mit Unterrelaxation an, um Instabilität aus der Berechnung zu entfernen. Tests haben gezeigt, dass diese die zeitliche Genauigkeit der Lösung nicht nennenswert beeinflussen und dass damit die Lösungsstabilität verbessert wird.
Lösungsmethode für Festkörperbewegungen
Bewegungsanalysen werden immer transient ausgeführt. Wenn eine Bewegung einem Teil zugewiesen wird, werden bestimmte Lösungseinstellungen automatisch festgelegt:
Wir haben festgestellt, dass ein vorhandenes Randschichtnetz für einige Analysen von Festkörperbewegungen während der Analyse zu Stabilitätsproblemen führen kann. Da es deaktiviert ist, sollte bei der Definition der Netzgröße noch sorgfältiger vorgegangen werden, um sicherzustellen, dass die Netzdichte der Strömung entspricht.
Die Einstellung des Zeitschritt-Speicherintervalls und der Anzahl der Zeitschritte bleibt dem Benutzer überlassen. Achten Sie darauf, dass Sie nicht ein Speicherintervall festlegen, mit dem die Festplatte mit Zeitschritt-Ergebnissätzen gefüllt wird.
Während sich ein Objekt durch ein Fluid bewegt, wird der vorher vom Objekt eingenommene Raum in ein Fluid konvertiert. Deshalb wird empfohlen, dass Sie beim Anwenden von Gleitbedingungen auf eine Symmetriewand, die einen beweglichen Festkörper durchschneidet, diese Bedingungen auf die Oberfläche des Objekts anwenden, das eine Fluidumgrenzung wird, nachdem sich der Festkörper wegbewegt hat. Wenn keine Gleitbedingung auf die Oberfläche des Festkörpers (an seinem Startpunkt) angewendet wird, führt dies zu einer Wandfläche innerhalb der Gleitebene.
In den meisten Komponenten mit einem beweglichen Festkörper gibt es Fluidbereiche, die an einem Punkt in der Bewegung von anderen Bereichen isoliert sind. Ein nicht kompressibles Fluid lässt nicht zu, dass Druckwellen das gesamte Medium durchlaufen, und kann zu Instabilitäten bei der Lösung führen. Darüber hinaus bewegen sich Objekte, die sich aufgrund von strömungserzeugten Kräften bewegen sollen, möglicherweise überhaupt nicht. Aus diesem Grund wird für die Analyse von strömungserzeugten Bewegungen der Einsatz der Kompressibilität empfohlen.
Aktivieren Sie "Kompressibel" im Dialogfeld Start. Bei Flüssigkeiten und Gasen führt dies dazu, dass Druckwellen die gesamte Komponente durchlaufen, und es wird eine wesentlich realistischere Lösung für eine strömungsinduzierte Bewegung erzeugt.
Wenn die intelligente Lösungssteuerung nicht verwendet wird, wird empfohlen, im Dialogfeld Lösungssteuerungen Konvergenzsteuerungen auf Druck anzuwenden. Die Verwendung eines Werts von 0.25 für Druck unterstützt die Stabilität und dämpft Rauschen in der Berechnung.
Verwenden Sie für die Advektion das vorgegebene Schema ADV1. Das flussbasierte Advektionsschema ADV3 kann für eine Bewegungsanalyse nicht verwendet werden.
Fortsetzung nach der Durchführung von Änderungen
Die Organisation der Bewegungsdaten lässt die Fortsetzung einer Bewegungsanalyse unter Verwendung vorhandener Ergebnisse im Allgemeinen nicht zu, wenn das Netz, Randbedingungen oder Bewegungsparameter geändert wurden. Wenn die Einstellungen einer Bewegungsanalyse geändert wurden und die Analyse von einem gespeicherten Zeitschritt fortgesetzt wird, wird eine Warnung ausgegeben, und die Analyse kann nicht fortgesetzt werden. Insbesondere folgende Änderungen von Bewegungen können während der Ausführung nicht vorgenommen werden:
Um zu verhindern, dass ein Bauteil mit benutzerdefinierter Bewegung eine Analyse teilweise durchläuft, erstellen Sie eine Bewegungstabelle, damit sich seine Verschiebung nach einer bestimmten Zeit nicht ändert (oder die Geschwindigkeit 0 beträgt). Ein Bauteil mit strömungserzeugter Bewegung kann während der Ausführung angehalten werden, indem seine Begrenzungen so geändert werden, dass es sich nicht von seiner aktuellen Position wegbewegen kann. Alternativ können Sie seine Materialdichte so ändern, dass es zu schwer ist, um durch die Strömung weiterbewegt zu werden.
Selbstverständlich kann die Lösung angehalten und fortgesetzt werden, wenn keine der oben beschriebenen Änderungen an der Bewegungsanalyse vorgenommen werden.
Es gibt aber einige Parameter, die während der Ausführung geändert werden können und mit denen die Analyse fortgesetzt werden kann:
Ausgabe von Tabellen
Für jeden beweglichen Festkörper wird eine Tabelle erstellt, die ein Zeitprotokoll für die lineare und die Winkelgeschwindigkeit, die lineare und die Winkelverschiebung, die Kraft und das Drehmoment enthält. Öffnen Sie die Tabelle, indem Sie auf Ergebnisse > Überprüfen > Bewegungsergebnisse klicken.
Die Werte für die lineare und die Winkelverschiebung sind relativ zur Anfangsposition des Objekts, wie sie mit dem Schieberegler "Anfangsposition" im Taskdialogfeld "Bewegung" angegeben wurde. Beachten Sie dies insbesondere, wenn sich die Anfangsposition von der realitätsgetreuen Position im CAD-Modell unterscheidet.
Diese Daten werden außerdem in eine externe CSV-Datei geschrieben. Der Dateiname entspricht dem Szenarionamen, an den das Wort motion angehängt ist. Beispiel: Die Bewegungsdatei für ein Szenario mit dem Namen Szenario 1 mit einem sich bewegenden Festkörper namens Produkt lautet Szenario 1_PRODUKT_1_motion.csv. Diese Datei befindet sich im Unterordner des Szenarios in der Designstudienverzeichnisstruktur.
Beachten Sie, dass die Werte für Kraft und Drehmoment die Nettowerte sind und die Antriebs-, Widerstands-, Kollisions- und Kontaktkräfte enthalten, wie sie im Bewegungsmodul berechnet wurden. Die hydraulische Kraft und das Drehmoment sind nur die Kraft und das Drehmoment, die das Fluid auf das Objekt ausübt, und enthalten keine in der Bewegungsdefinition angegebenen Kräfte. Die hydraulischen Werte werden im Dialogfeld "Wand" gemeldet.
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