Wenn dünne Volumen in Bewegung versetzt werden, können die Netzanforderungen im Bauteil selbst und im Bewegungspfad in der Strömung recht streng sein. Das bewegliche Volumen muss ein Netz besitzen, das fein genug ist, um die Gradienten durch seine Dicke aufzulösen, und der Strömungsweg muss ein entsprechend feines Netz aufweisen.
Um eine praktischere Methode für die Analyse der Bewegung von dünnen Objekten bereitzustellen, unterstützt das Bewegungsmodul bewegliche Flächenteile. Damit werden die Vernetzungsanforderungen sowohl für das bewegliche Bauteil (da es ein Flächenteil ist) als auch für den Bewegungspfad im umgebenden Fluid reduziert:
Erstellen Sie im Dialogfeld der Task 'Material' ein Flächenteil, indem Sie der vorgesehenen Fläche ein Festkörpermaterial zuweisen. Die Eigenschaften des Materials und die Schalenelementdicke werden für die Berechnung der Masse des Bauteils verwendet und beeinflussen die Verschiebung für eine strömungserzeugte Bewegung. Bei einer benutzerdefinierten Bewegung haben die physikalischen Eigenschaften keinen Einfluss auf die Bewegung. Ändern Sie im Dialogfeld "Bewegung" den Auswahlmodus in "Fläche", und wählen Sie die Fläche oder Flächen, die Sie verschieben möchten.
Richtlinien
- Auf bewegliche Flächen können alle Bewegungstypen angewendet werden. Die Bewegung kann benutzerdefiniert oder strömungserzeugt sein.
- Flächenteile können nicht mithilfe von Bewegungsgruppen mit bewegten Festkörpern gekoppelt werden. Flächenteile können jedoch zusammen mit anderen Flächenteilen in Bewegungsgruppen gruppiert werden.
- Bewegliche Flächenteile können bewegte Festkörper nicht an ihrem Startpunkt berühren.
- Bewegliche Flächenteile können einen Bereich vollständig umschließen.
- Bewegliche Flächenteile müssen nicht planar sein. Sie können beliebig geformt werden.
- Bewegliche Flächenteile dürfen nicht Bauteile berühren, für die eine Extrusionsvernetzung ausgeführt wurde. Die Interaktion zwischen Komponenten und Bauteilen, für die eine Extrusionsvernetzung ausgeführt wurde, wird nicht unterstützt.
- Bewegliche Flächenteile können zwar zunächst unbewegte Festkörperteile berühren, es sollte jedoch kein vollständiger Kontakt mit einem Festkörper an ihrem Startpunkt bestehen. Der Grund dafür ist, dass nach einer geringen Bewegung Fluid zwischen der Fläche und dem Festkörper gefangen ist, und der Druck im Fluid kann sehr hoch sein.
- Um die Ergebnisse einer Bewegungsanalyse mit einem beweglichen Flächenteil deutlicher darzustellen, wird die bewegliche Fläche mit einer virtuellen Dicke gezeigt. Die Dicke ist rein grafisch und hat keine Auswirkung auf die Bewegung oder die Strömung um das Bauteil.
- Die Vernetzungsanforderungen im Pfad einer beweglichen Fläche werden im Vergleich zum Pfad eines beweglichen Volumens deutlich reduziert. Im Gegensatz zu beweglichen Volumen maskieren die Festkörperelemente nicht die zugrunde liegenden Fluidelemente, und das Fluidnetz muss nicht fein genug sein, um den Festkörper zu lösen.
Das Netz sollte aber fein genug sein, um die Druckgradienten auf der Fläche zu lösen. Das Netz im Fluid, das die bewegliche Schale umgibt, sollte ebenfalls fein genug sein, um der Strömung die Bewegung um die sich bewegende Fläche zu ermöglichen.
In der folgenden Abbildung ist das 3D-Netz, das die bewegliche Schale umgibt, sehr grob. Wenn das Ventil durch die Kraft des Fluids geöffnet wird, kann sich nur sehr wenig Fluid um das Ventil bewegen, bis es ungefähr zur Hälfte geöffnet wird.
In der Realität würde Fluid zu Beginn der Bewegung hinter einem solchen Ventil entweichen und ist im Modell mit einem feineren Netz dargestellt:
Beachten Sie, dass der Umfang, in dem über die Bewegung einer beweglichen Fläche "Buch geführt werden muss", dem eines beweglichen Festkörpers entspricht. Aus diesem Grund sind bei einer gegebenen Netzdichte Bewegungsanalysen für bewegliche Flächen so ressourcenintensiv wie Analysen für bewegliche Festkörper. Der Vorteil von beweglichen Flächen ist, dass das Netz im Bewegungspfad nicht so dicht sein muss wie für die Analyse eines beweglichen Festkörpers.