Particleworks和RecurDyn联合仿真案例-入门案例液箱晃荡

通过联合仿真的方法了解联合仿真的设置，了解particleworks中后处理的技能和RecurDyn中的plot技能。比较RecurDyn和Particleworks输出的仿真结果。

         

一、生成 RecurDyn 模型

1. RecurDyn 运行 并启动软件。

2. 在Name栏，输入 Slosing, 选择Unit为 MKS。

3.在File 栏, 选择Save As，指定Sloshing.rdyn的存储位置。(以后Sloshing.rdyn文件会被移动到Particleworks Project 文件夹中)

4.点击Professional 下Body中的Box。

5. 选择生产方式为Point, Point, Depth。

6. 输入的值如下：

 Point1: -0.3, 0, 0

 Point2: 0.3, 0.3, 0

 Depth: 0.05

7. 变更生成的Body1的名字为Wall。

8. 进入Wallbody的编辑模式。

9. 点击Geometry 下Local 中的Shell。

10. 在Workingwindow中选定Box1。

11. 采用Shell Operation的默认值,直接点击OK。

12. 打开Sheel1属性Property，在Graphic Property下设置Transparency.设置透明度为0.3.退出Edit模式。

二、设置Translation joint及其运动motion

1. 点击Professional 下Joint中的Translate。

2. 选择生成方式Body, Body, Point, Direction。

3. 输入值如下：

 Body1: Ground

 Body2: Wall

 Point: 0, 0.15, 0

 Direction: 1, 0, 0

4. 打开TraJoint1的属性Property 对话窗。

5. 选定Include Motion，点击Motion按钮。

6. 设置Type为Displacement，点击EL按钮。

7. 点击Create生成新的Expression，编辑如下：

 Name: Ex_sloshing

 Value: 0.05*sin(2*pi/1.3*dim(time,2))

8.点击Ok，关闭对话窗，下图展示了上面方程式的运动轨迹。

9. 点击Communicator下Particleworks中的Vessel。

10. 选定Working Window中创建的Box。

11. 在Target Geometry 栏将显示.Shell1, 设定Vessel 的名.，点.OK。

12. 点击Communicator下Particleworks 中的Export。

13. 指定输出Vessel的地址，点击OK。默认文件.obj将存储在rdyn模型所在的文件夹中。

三、动力学分析(RecurDyn单独分析)

1. 点击Communicator 中Particleworks下的Setting。

2. UnckeckSettings 对话窗中的Connect Particleworks选项。

3. 选择Hide Particleworks during animation选项。此时还没进行Particleworks和RecurDyn的Co-simulation，隐藏Animation中的粒子。

4. 点击OK，关闭对话窗。

5. 点击Analysis下Simulation Type 中的Dyn/Kin。

6. 设置以下参数：

 End Time: 14

 Step: 1400

 Gravity: (0, -9.8, 0)

7. 点击Simulation，进行仿真分析。

8. 在Animation中可以看到左右运动的BOX。

四、生成Particleworks模型

1. Particleworks启动。

2. 点击File，创建New Project。

3. 点击Next。

4. 输入Project Name 为Sloshing。

5. Project Location指定的存储位置。

6. 点击Finish，创建新Project。

7. 将前面在RecurDyn创建的Vessel.obj 文件存储到刚才创建的Project下的Scene文夹。

五、Particleworks Pre-Processing前处理

1. 双击Project window->Input 中的Vessel_Wall.obj。

2. 设置Object window中的Alpha为0.2。

3. 设置Projectwindow中.domain参数如下：

 Upper limit: (0.375, 0.32, 0.11487)

 Lower limit: (-0.375, -0.02, -0.11487)

4. 点击Wizard window中的Fill。

5. 双击Project window中生成的fill.编辑Objectwindow中的fill如下：

 Location: 0, 0.12, 0

 Direction of Particle Creation: yLower

6.点击Wizard window中的Next。

7. 点击Manage physical properties。

8. 添加Fluid 和Polygon物性质，关闭对话窗。

9. 在Wizard window中设置Physical property物性质如下：

 Vessel_Wall.obj: Polygon

 Fill: Fluid

10. 点击Next。

11. 在Particle settings界面里设置如下参数后，点击Next。

 Particle Size: 0.01

12. 在Wizard window设置参数如下：

 Gravity: 0, -9.8, 0

 Pressure: Implicit

 Gamma: 0.5

 Viscosity: Explicit

 Surface Tension

 Type: CSF

 Surface Tension Physical Property: Fluid

13. 点击Next，设置参数如下：

 Initial dt[s]: 0.001

 File Output Interval Time [s]: 0.01

14. 点击Execute，在Run窗口中选定Preprocess & Simulation,设定计算使用的Core数，或GPU后，点击Execute，Particleworks进行仿真分析。

15. 当仿真进行一步后，点击Particleworks下方的X,终止仿真。

16. 储存 Project 。终止 Particle works 的仿真 对 Co simulation 无碍 ，为了防止仿真设置失误，或仿真条件变更等， 在 Co simulation 时 没有及时更新 条件 推荐在联合仿真前 Particleworks 先行仿真一下 。

六、进行Co-simulation

1. 使用RecurDyn打开STEP4中，移.到scene文件夹下的Sloshing.rdyn文件。

(文件路径: /Sloshing/scene/Sloshing.rdyn)

2. 点击Communicator下Particleworks 中的Setting。

3. 选定Setting dialog中的Connect Particleworks选项。

4. 解除Hide Particles during animation 选项。

5. 点击OK，关闭对话窗。

6. 点击Analysis 下Simulation Type 中的Dyn/Kin。

7. 在Parameter栏，设置Maximum Time Step为1.e-003。

8. 点击Simulation 进行仿真分析。

七、查看RecurDyn 的仿真结果

1. 通过Animation查看

 点击Analysis 下Animationcontrol 中的Play/Pause。

 可见Vessel运动的同时，其内的粒子在边界反作用里的作用下随同Vessel一块运动。尽管振动开始时，粒子和Vessel的振动周期不一致，两三次往返运动后，可见粒子和vessel的运动周期一致。

2. 通过Plot查看

 点击Analysis下的Plot。

 在PlotHome中，点击View 下的Show All Windows。

 选定画面左上方的窗口，点击Tool中Animation下的Load Animation。

 选定画面右上方的窗口，双击右侧database中.Vessel1的Fx_Reaction_Force.将得到下图：

八、在Particleworks中查看结果

1. 点击Object window中Appearance下的Use Color Map。

2. Color map window中的参数设置如下：

 Field: Velocity

 Range > Min: 0.1

 Range: > Max: 1

3.点击Particleworks 中的Player window中的Play。

         

         文章来源：CFD小镇