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《comsol多物理場(chǎng)耦合ppt課件.pptx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、多物理場(chǎng)耦合剛體大位移使用移動(dòng)網(wǎng)格描述固體位移位移可以指明（旋轉(zhuǎn)機(jī)械等）剛體運(yùn)動(dòng)可以使用ODE計(jì)算彈性小變形彈性體應(yīng)力分析結(jié)構(gòu)變形很小，所以不需要使用移動(dòng)網(wǎng)格彈性大變形結(jié)構(gòu)變形很大，導(dǎo)致流道發(fā)生變化，需要使用移動(dòng)網(wǎng)格。不同類型的流-固耦合流-固耦合定義流體與固體域流固耦合邊界被自動(dòng)定義只需要定義物理性質(zhì)（流體和固體），不需要ALE流-固耦合接口在流-固耦合接口中:結(jié)構(gòu)外部載荷是由流體力提供的移動(dòng)壁條件由結(jié)構(gòu)速度場(chǎng)來(lái)設(shè)定網(wǎng)格位移即為結(jié)構(gòu)位移COMSOLMultiphysics自動(dòng)計(jì)算壁上的流體力-預(yù)定義的表達(dá)式適用于總力流
2、-固耦合接口是三個(gè)物理接口的組合:結(jié)構(gòu)力學(xué)層流移動(dòng)網(wǎng)格案例：3D穩(wěn)態(tài)FSI使用預(yù)定義的流固耦合接口，計(jì)算由流體流動(dòng)導(dǎo)致的固體變形求解一個(gè)穩(wěn)態(tài)問(wèn)題流體流動(dòng)入口出口流固交界面其他邊界:無(wú)滑移壁結(jié)構(gòu)力學(xué)固定流體載荷求解器默認(rèn)求解器:迭代求解器分離求解減少內(nèi)存占用需要一個(gè)適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格求解器全耦合，直接求解器內(nèi)存占用，對(duì)于精細(xì)的網(wǎng)格需要更多的物理內(nèi)存魯棒性。能夠在較粗糙的網(wǎng)格上進(jìn)行計(jì)算。3D穩(wěn)態(tài)FSI幾何:參數(shù)固體材料性質(zhì)3D穩(wěn)態(tài)FSI幾何:立方體(長(zhǎng),寬,高)3D穩(wěn)態(tài)FSI幾何:工作平面Workplane1(yz平面,x-coor
3、dinate=8e-5)3D穩(wěn)態(tài)FSI幾何：工作平面>幾何>矩形1(寬1.5e-5,高10e-5,位置:x_corner4e-5)3D穩(wěn)態(tài)FSI幾何:工作平面1>幾何>矩形2(寬6e-5,高3e-5,位置:x_corner4e-5,y_corner7e-5)3D穩(wěn)態(tài)FSI幾何:工作平面1>幾何>并集(去掉保留內(nèi)部邊界的勾選)3D穩(wěn)態(tài)FSI幾何:工作平面1>幾何>圓角(內(nèi)部角點(diǎn),radius1.5e-5)3D穩(wěn)態(tài)FSI幾何:拉伸1.5e-53D穩(wěn)態(tài)FSI入口流速:1[m/s]3D穩(wěn)態(tài)FSI網(wǎng)格剖分:物理控制,單元尺寸-Ex
4、traCoarse小技巧使用帶有平滑過(guò)渡的階躍函數(shù)來(lái)開(kāi)始瞬態(tài)分析在前期盡量避免使用瞬態(tài)分析，以保證達(dá)到一致的初始條件使用描述網(wǎng)格位移條件來(lái)降低移動(dòng)網(wǎng)格（ALE）中的低質(zhì)量/反轉(zhuǎn)網(wǎng)格可能需要使用網(wǎng)格重新剖分使用分離求解器來(lái)降低內(nèi)存的消耗求解順序依次是流體變量小技巧自動(dòng)網(wǎng)格重新剖分避免反轉(zhuǎn)單元小技巧自動(dòng)網(wǎng)格重新剖分避免反轉(zhuǎn)單元小技巧自動(dòng)網(wǎng)格重新剖分避免反轉(zhuǎn)單元自動(dòng)網(wǎng)格重新剖分開(kāi)自動(dòng)網(wǎng)格重新剖分關(guān)小技巧自動(dòng)網(wǎng)格重新剖分熱--結(jié)構(gòu)耦合熱結(jié)構(gòu)復(fù)合板熱應(yīng)力分析摩擦攪拌焊接熱膨脹振動(dòng)生熱分析桿件結(jié)構(gòu)小幅振動(dòng)產(chǎn)生的熱量首先計(jì)算頻域內(nèi)的線
5、性熱-彈性響應(yīng)然后計(jì)算熱彈性動(dòng)力學(xué)非線性的力學(xué)損耗而產(chǎn)生的熱量分布案例：熱應(yīng)力分析參數(shù)定義定義上下板的溫度幾何模型建立三個(gè)矩形材料定義三層復(fù)合板分別定義三種材料屬性兩層復(fù)合板右鍵點(diǎn)擊線彈性材料模型選擇熱膨脹描述位移結(jié)構(gòu)左上角的點(diǎn)，施加固定約束結(jié)構(gòu)右上角的點(diǎn)，添加描述位移條件三層復(fù)合板右鍵點(diǎn)擊線彈性材料模型，添加熱膨脹、初始應(yīng)力和應(yīng)變初始應(yīng)力和應(yīng)變添加兩層復(fù)合板的熱應(yīng)力作為初始應(yīng)力描述位移結(jié)構(gòu)左上角的點(diǎn)，施加固定約束結(jié)構(gòu)右上角的點(diǎn)，添加描述位移條件網(wǎng)格劃分使用映射網(wǎng)格剖分求解器設(shè)置分步求解案例：振動(dòng)生熱幾何模型材料定義分別
6、定義為不同的材料（紅色為鈦，藍(lán)色為鋁）物理定義使用固體傳熱及固體力學(xué)接口固體傳熱（溫度）定義左端面的溫度固體傳熱（熱通量）定義向周圍散熱的熱通量固體傳熱（熱源）定義體熱源為固體振動(dòng)產(chǎn)生的總能量密度固體力學(xué)右擊線性彈性材料模型，添加阻尼條件固定約束左端端面設(shè)置固定約束邊界載荷右端施加邊界載荷，定義單位面積所受的力網(wǎng)格剖分按照默認(rèn)的網(wǎng)格剖分設(shè)定進(jìn)行剖分瞬態(tài)求解器設(shè)定求解步長(zhǎng)0至2秒，0.05秒為一輸出步長(zhǎng)使用分離迭代求解彈性波傳播問(wèn)題參數(shù)與幾何超彈性材料模型右鍵固體力學(xué)，添加超彈性材料模型在超彈性材料模型中通過(guò)下拉菜單選擇M
7、urnaghan在材料定義節(jié)點(diǎn)中定義其材料屬性對(duì)稱邊界將圖中所示的三個(gè)面定義為對(duì)稱邊界描述位移邊界在左側(cè)端面施加描述位移邊界條件，給出其在x方向的位移表達(dá)式。網(wǎng)格剖分規(guī)則幾何結(jié)構(gòu)，使用映射和掃掠網(wǎng)格剖分彈性波地層傳播聲固耦合聲殼耦合聲壓電耦合彈性波多孔介質(zhì)彈性波多孔介質(zhì)與其中飽和液的相互作用基于Biot理論快、慢縱波橫波預(yù)定義耦合接口15.98KHz聲固耦合接口聲-固耦合聲-殼耦合案例：聲-殼耦合建立幾何如圖，這是音箱的防塵蓋，材料為鈦合金，外加一層空氣域，研究振動(dòng)發(fā)聲問(wèn)題。定義選擇集為方便后續(xù)操作，建立選擇集，可以重命
8、名。聲-殼耦合接口使用聲-殼耦合接口來(lái)進(jìn)行模擬在設(shè)定區(qū)中可以設(shè)定殼體的厚度內(nèi)部殼將殼體結(jié)構(gòu)設(shè)定為內(nèi)部殼描述位移在內(nèi)圈邊界上施加描述位移邊界條件內(nèi)部聲音硬邊界（壁）像殼一樣，壁也分為內(nèi)壁和外壁球面波輻射在球體表面上添加球面波輻射邊界網(wǎng)格剖分對(duì)于不同的區(qū)域定義不同的網(wǎng)格大小頻率響應(yīng)分析計(jì)算結(jié)構(gòu)在1k[Hz]、6k[Hz]
