ABAQUS水滴入水分析

今天來(lái)用ABAQUS中歐拉體做一個(gè)有意思的案例——水滴入水分析。

回顧一下ABAQUS的有限元分析流程:

01?前處理地獄塔
1.1 模型構(gòu)建
對(duì)于水滴、水池、空氣域均為歐拉體,在ABAQUS中,歐拉體必須為單一部件,因此需對(duì)各區(qū)域做模型共節(jié)點(diǎn)設(shè)定,鑒于ABAQUS自身網(wǎng)格劃分能力較差,因此網(wǎng)格采用Hypermesh進(jìn)行劃分,將HM得到的網(wǎng)格導(dǎo)入ABAQUS中如下圖所示。

由于HM導(dǎo)出的模型自帶裝配體網(wǎng)格以及部件模型,因此前處理中僅需再添加材料屬性。
1.2 材料參數(shù)的定義
1.2.1 創(chuàng)建材料
在Property模塊中,單擊Create Material創(chuàng)建材料,密度(Density)設(shè)定為1000,狀態(tài)方程(Eos)如圖4所示,粘度系數(shù)為0.01。

1.2.2 創(chuàng)建截面
在Property模塊中,單擊Create Section創(chuàng)建截面,類型為Solid-Eulerial,在Edit Section對(duì)話框中選擇材料類型,如圖5所示。

1.2.3 指派截面
在Property模塊中,單擊Assign Section完成截面指派。
02?求 解
2.1 求解器的設(shè)定
在Step模塊中通過(guò)Create Step創(chuàng)建動(dòng)力顯式分析步,求解時(shí)間設(shè)定為0.3s,其余參數(shù)保持默認(rèn)。
2.2 連接關(guān)系的構(gòu)建
跳過(guò)。
2.3 邊界條件的設(shè)定
2.3.1 位移邊界條件
在Load模塊中,通過(guò)Create Boundary Condition創(chuàng)建Symmetry/Antisymmetry/Encastre約束,選則模型四周節(jié)點(diǎn)施加法向約束;再次創(chuàng)建Symmetry/Antisymmetry/Encastre,選擇水池底面施加完全固定約束。
2.3.2 載荷邊界條件
通過(guò)Create Load,類型為Gravity,施加重力載荷。
2.3.2 預(yù)定義邊界條件
單擊Create Predefined Field創(chuàng)建預(yù)定義場(chǎng),類型選擇為Material assignment,按下圖所示進(jìn)行設(shè)定;

再次單擊Create Predefined Field創(chuàng)建預(yù)定義場(chǎng),類型選擇為Velocity,選中水滴節(jié)點(diǎn),施加向下4m/s的初始速度。
切換到Job模塊,創(chuàng)建作業(yè)并提交求解。
03?后處理
3.1結(jié)果動(dòng)畫

通過(guò)控制網(wǎng)格尺寸,最終的滴落動(dòng)畫如下圖所示。



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