CCM-ABAQUS映射功能介绍-r2

1STAR-CCM+Abaqus映射功能介绍CDAJ(上海)2Abaqus映射功能概要1StarCCM+4.02中Abaqus热流分析的结果可以映射到模型StarCCM+中读入Abaqus的网格文件,计算物理量.网格可以不相同.可以映射的物理量如下．压力温度热通量热传导率映射结果中,Abaqus的输入文件为文本文件,Abaqus中用做载荷3Abaqus映射功能概要2Abaqus计算的结果(.odb)可以映射到StarCCM+网格不必相同．Abaqus+STAR-CCM+的模式中可以映射以下物理量温度压力换热系数热流数据映射都是一个结果表,StarCCM+可以做为边界条件4案例介绍案例1:轴流风扇STAR-CCM+流体分析轴流风扇叶片表面的流体压力映射Abaqus应力分析案例２：排气歧管STAR-CCM+流体分析热传导系数和温度的映射Abaqus在热传导系数上进行热应力分析案例３：排气歧管案例2中Abaqus分析结果(.odb)到STAR-CCM+出口StarCCM+温度模型映射STAR-CCM+流体分析软件版本STAR-CCM+V4.02.011（英語版）Abaqus6.8-25案例１：轴流泵分析概要分析对象：轴流泵解析目的：研究流体压力以及叶片的变形分析手册1.STAR-CCM+进行流体分析2.STAR-CCM+把流体压力映射到Abaqus3.映射结果作为分析条件,Abaqus进行静态分析6案例１：流体分析模型流体分析模型旋转区域：1000rpmZθRZθR叶片表面分析条件：定常分析、MRF流体：水（不可压缩、等温、湍流）ρ=997.561kg/m3、μ=8.8871E-4Pa･s湍流模型：Realizablek-ε分析网格：约60万（多面体）壁面无滑移速度入口速度=1.0m/s压力边界相对压力=0.0Pa7案例１：流体分析结果流体分析结果叶片表面流体压力粒子轨迹回転方向8案例１：结构分析模型结构分析模型分析条件：静态分析材料：树脂（E=3.0GPa、ν=0.36）网格：约5.5万（单元类型C3D4）载荷由StarCCM+映射约束：下表面完全约束结构分析模型9案例1：映射（1/3）映射Abaqus中结果的方法其基本做法是相似的多重案件映射物理量PressureSTAR-CCM+上导入Abaqus网格Pressure映射*DLOADPART-1-1.18,P1,-1001.71PART-1-1.33,P1,-979.142PART-1-1.171,P1,370.954PART-1-1.289,P1,365.525PART-1-1.441,P1,-1739.85PART-1-1.486,P1,-1788.85PART-1-1.533,P1,-1684.37PART-1-1.606,P1,-1758.32PART-1-1.660,P1,-999.077PART-1-1.674,P1,-845.329PART-1-1.681,P1,-953.538Abaqus单元编号，LoadID，圧力格式：结果文件命令确定分布载荷10案例１：映射（2/3）Abaqus读入映射结果在Abaqus中输入文件的步骤中，添加命令的读取文件映射的结果*Step,name=Step-1*Static1.,1.,1e-05,1.****CFDTHERMALLOADFROMSTARV4*INCLUDE,INP=export_from_ccm.inp***Boundary*Output,field,variable=PRESELECT*Output,history,frequency=0*EndStep☜编辑Abaqus输入文件添加命令”INP=”然后写上映射的结果文件名11案例1：映射（3/3）Abaqus中的载荷分布流体分析的结果结构分析的结果12案例1：结构分析结果结构分析结果位移（变形放大400倍显示）未变形的形状变形后的形状应力（变形放大400倍显示）単位：m単位：Pa13案例2：排气歧管分析概要分析对象：排气歧管分析目的：计算排气温度以及热应力分析步骤1.STAR-CCM+进行流体分析2.STAR-CCM+把壁面的温度和换热系数映射到Abaqus网格上3.映射的结果作为分析的条件,Abaqus进行热传导分析4.热传导分析的结果作为Abaqus热应力分析的条件14案例２：流体分析模型流体分析模型分析条件：定常分析流体：空气（可压缩、非等温、湍流）・理想气体状态方程・μ=1.85508E-5Pa･s・Cp=1003.62J/kg・K・k=0.0260305W/m-K速度入口速度=25.0m/s温度=400K速度入口速度=25.0m/s温度=600K速度入口速度=25.0m/s温度=800K速度入口速度=25.0m/s温度=1000K压力边界相对压力=0.0Pa壁面无位移,绝热湍流模型：Realizablek-ε分析网格：约2万（多面体）15案例２：流体分析结果流体分析结果温度分布换热系数16案例２：结构分析模型结构分析模型分析条件：传热分析、定常材料：GrayCastIron网格数：约9万（单元类型DC3D4）相互作用（换热系数和温度）从STAR-CCM+映射得到分析条件：静态分析材料：GrayCastIron网格数：约9万（单元类型C3D4）热载荷（温度）使用热传导分析的结果热应力分析约束条件完全约束17案例２：映射（1/4）映射到Abaqus的顺序流体计算结算的状态下,StarCCM+进行操作①STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件（*.inp）在Abaqus生成映射交接面②读入Abaqus网格,流体分析结果映射③读入映射结果①：STAR-CCM+中读入Abaqus网格18案例２：映射（2/4）②：流体结果映射到Abaqus网格环境温度换热系数STAR-CCM+AbaqusSTAR-CCM+Abaqus19③：输出计算结果案例２：映射（3/4）Abaqus单元编号，LoadID，环境温度，换热系数Abaqus的输出问文本格式命令的形式：*FILMSCALED-1.21,F1,996.68,132.544SCALED-1.25,F1,998.842,133.312SCALED-1.26,F1,998.842,133.312SCALED-1.38,F1,451.483,171.818SCALED-1.39,F1,403.829,178.767SCALED-1.43,F1,416.52,182.626SCALED-1.48,F1,416.52,182.626SCALED-1.56,F1,1000.23,103.202换热系数与参考温度定义的命令20案例２：映射（4/4）Abaqus映射结果包括在Abaqus输入文件中编辑，添加读取映射结果文件的命令*Step,name=Step-1*HeatTransfer,steadystate1.,1.,1.,1.,*SfilmEXTERIOR,F,300.,6.****CFDTHERMALLOADFROMSTARV4*INCLUDE,INP=export_from_ccm.inp***Output,field,variable=PRESELECT*Output,history,frequency=0*EndStep☜编辑Abaqus输入文件增加命令”INP=”前次生成的结果文件名21案例２：结构分析的结果结构分析的结果热传导的结果热应力分析结果位移（变形放大20倍）単位：K温度分布単位：m热应力（变形不放大）単位：Pa22案例３：排气歧管分析概要分析对象：排气歧管分析目的：研究排气温度和热应力分布(STAR-CCM+/Abaqus的耦合分析)分析步骤1.STAR-CCM+进行流体分析2.STAR-CCM+把壁面的温度和换热系数映射到Abaqus网格上3.映射的结果作为分析的条件,Abaqus进行热传导分析4.热传导分析的结果作为Abaqus热应力分析的条件5.Abaqus结果导入StarCCM+6.StarCCM+的结果导入Abaqus7.StarCCM+提供热流分析案例2中已实现23案例３：结构分析模型(与案例2相同)结构分析模型分析条件：热传导、定常材料：GrayCastIron网格数：约9万（单元类型DC3D4）相互作用（换热系数与温度）由STAR-CCM+映射24案例３：结构分析结果(案例2的结果)结构分析结果热传导分析结果単位：K温度分布25案例３：流体分析模型流体分析模型分析条件：定常分析流体：空气（可压缩性、非等温、湍流）・理想气体状态方程・μ=1.85508E-5Pa･s・Cp=1003.62J/kg・K・k=0.0260305W/m-K速度入口速度=25.0m/s温度=400K速度入口速度=25.0m/s温度=600K速度入口速度=25.0m/s温度=800K速度入口速度=25.0m/s温度=1000K压力边界相对压力=0.0PaAbaqus计算的温度映射到其余壁面湍流模型：Realizablek-ε模型网格：约2万（多面体）26案例３：映射（1/4）读入Abaqus结果的顺序结构计算结束后,导入Abaqus的结果①STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件（*.inp）②STAR-CCM+读入Abaqus的结果文件（*.odb）③读入Abaqus的结果,映射到STAR-CCM+①：STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件27案例３：映射（2/4）②：STAR-CCM+读入Abaqus的结果文件读入温度28案例３：映射（3/4）③：读入Abaqus的结果,映射到STAR-CCM+读入温度STAR-CCM+Abaqus29案例３：映射（4/4）StarCCM+作为边界条件,计算结果生成Table指定表中作为边界条件30案例３：流体分析结果流体分析结果温度分布