Высокоскоростное соударение четырех цилиндров из разнородных материалов в 2Д постановке

190

Решается задача о высокоскоростном соударении четырех пластин из разнородных материалов в 2D плоской постановке.

Построение геометрии

Создайте круг радиусом 1. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из списка геометрических примитивов выберите Круг и задайте требуемые параметры. Нажмите Применить.

Проделайте те же действия для создания еще трех кругов.

Переместите первый круг. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Преобразовать. Из выпадающего списка выберите Переместить и задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Проделайте те же самые действия для перемещения других кругов, меняя при этом значения координат для каждой поверхности: поверхность 2 - (-1, 1, 0); поверхность 3 - (-1, -1, 0); поверхность 4 - (1, -1, 0).

Построение сетки

Задайте разбиение сетки. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Построение сетки. Из выпадающего списка выберите Треугольная и укажите необходимые поверхности. Нажмите Применить схему.

Постройте сетку. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Интервалы. Из выплывающего списка выберите Автоматический размер, укажите все поверхности и установите ползунок на 3. Нажмите Построить сетку.

Задание начальных условий

Задайте начальную скорость первой поверхности. На панели команд выберите Режим - Начальные условия, Объект - Скорость, Действие - Создать. Задайте нужные параметры. Нажмите Применить.

Задайте начальную скорость второй поверхности.

Задайте начальную скорость третьей поверхности.

Задайте начальную скорость четвертой поверхности.

Задание материала и свойств блоков

Для быстрого задания материалов введите в командную строку набор команд: 

 
create material 1
modify material 1 name 'Al'
modify material 1 set property 'POISSON' value 0.34
modify material 1 set property 'SHEAR_MODULUS' value 28.2544
modify material 1 set property 'DENSITY' value 2.71
modify material 1 set property 'ISO_ULTIMATE_STRENGTH' value 0
modify material 1 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 0.05
modify material 1 set property 'HSDF_EXPERIMENTAL_TANGENT' value 1.356
modify material 1 set property 'HSDF_SPEED_OF_SOUND' value 5.333
modify material 1 set property 'HSDF_LANDAU_SLATER_THEORY' value 0
modify material 1 set property 'HSDF_A_CONSTANT' value 2.61782
modify material 1 set property 'HSDF_COEF1_COLD_PRESSURE' value 22.5034
modify material 1 set property 'HSDF_COEF2_COLD_PRESSURE' value -0.202286
modify material 1 set property 'HSDF_COEF3_COLD_PRESSURE' value -1.10226e+09
modify material 1 set property 'HSDF_MELTING_POINT' value 933.52
modify material 1 set property 'HSDF_DEBYE_TEMPERATURE' value 433
modify material 1 set property 'HSDF_ELECTRONIC_SPECIFIC_HEAT' value 0.0500342
modify material 1 set property 'HSDF_VOLUME_SPECIFIC_HEAT' value 924.455
modify material 1 set property 'HSDF_INITIAL_ENERGY' value 1.10254e+09
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_STRENGTH' value 1
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_OVERSTRESS' value 0.15
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN' value 0.32
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN_SHEAR' value 0.385
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN_COMPR' value 1
create material 2
modify material 2 name 'SteelA'
modify material 2 set property 'SHEAR_MODULUS' value 88.2286
modify material 2 set property 'POISSON' value 0
modify material 2 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 2.1
modify material 2 set property 'HSDF_SPEED_OF_SOUND' value 3.9832
modify material 2 set property 'HSDF_EXPERIMENTAL_TANGENT' value 1.536
modify material 2 set property 'HSDF_TENSILE_STRENGTH' value 8.2
modify material 2 set property 'HSDF_TENSILE_OVERSTRESS' value 0.8
modify material 2 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN' value 0.24
modify material 2 set property 'HSDF_TENSILE_OVERSTRAIN' value 0.07
modify material 2 set property 'HSDF_YIELD_TAN1' value 0.2
modify material 2 set property 'DENSITY' value 7.874
create material 3
modify material 3 name 'Cu'
modify material 3 set property 'POISSON' value 0.38
modify material 3 set property 'LAME_MODULUS' value 124.763913043478
modify material 3 set property 'DENSITY' value 8.93
modify material 3 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 0.28
modify material 3 set property 'HSDF_LANDAU_SLATER_THEORY' value 0
modify material 3 set property 'HSDF_A_CONSTANT' value 2.34767
modify material 3 set property 'HSDF_COEF1_COLD_PRESSURE' value 69.7827
modify material 3 set property 'HSDF_COEF2_COLD_PRESSURE' value -13.0248
modify material 3 set property 'HSDF_COEF3_COLD_PRESSURE' value -9.24692e+08
modify material 3 set property 'HSDF_INITIAL_ENERGY' value 9.24812e+08
modify material 3 set property 'HSDF_VOLUME_SPECIFIC_HEAT' value 392.522
modify material 3 set property 'HSDF_ELECTRONIC_SPECIFIC_HEAT' value 0.0108583
modify material 3 set property 'HSDF_DEBYE_TEMPERATURE' value 347
modify material 3 set property 'HSDF_MELTING_POINT' value 1356
modify material 3 set property 'HSDF_TENSILE_STRENGTH' value 0.45
modify material 3 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN' value 0.4
create material 4
modify material 4 name 'A356'
modify material 4 set property 'POISSON' value 0.33
modify material 4 set property 'SHEAR_MODULUS' value 26.49
modify material 4 set property 'DENSITY' value 2.64
modify material 4 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 0.0162
modify material 4 set property 'HSDF_SPEED_OF_SOUND' value 5.46
modify material 4 set property 'HSDF_EXPERIMENTAL_TANGENT' value 1.3
modify material 4 set property 'HSDF_TENSILE_STRENGTH' value 1
modify material 4 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN' value 0.12
modify material 4 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN_SHEAR' value 0.2
modify material 4 set property 'HSDF_TENSILE_OVERSTRAIN' value 0.05

Создайте первый блок. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Проделайте те же действия для создания еще трех блоков, а именно, блок 2 - поверхность 2, блок 3 - поверхность 3, блок 4 - поверхность 4.

Задайте параметры для первого блока. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.

Проделайте аналогичные действия для задания свойств еще трем блокам. Параметры для второго блока: категория Плоскость и материал SteelA, параметры для третьего блока: категория Плоскость и материал Cu, параметры для четвертого блока: категория Плоскость и материал А356.

Запуск расчета

Для запуска на расчет в CAE Fidesys выберите на панели команд Режим - Настройки расчета, Объект - Высокоскоростное разрушение. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить, Начать расчет.

Анализ результатов

Откройте файл с результатами. Это можно сделать тремя способами:

  • Нажмите Ctrl+E;

  • В главном меню выберите Расчёт - Открыть результаты;

  • На панели команд выберите Результаты (Режим - Результаты, Результаты - Открыть Результаты).

Появится окно FidesysViewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.

Отобразите деформированное состояние. В стандартной строке выберите Фильтр → Алфавитный указатель → Деформировать по вектору. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Постройте векторное поле. В стандартной строке выберите Фильтр → Алфавитный указатель → Построить векторное поле. Задайте необходимые параметры и нажмите Применить.

Использование консольного интерфейса

Построение геометрии, генерацию сетки, задание граничных условий и материалов можно выполнить с использованием консольного интерфейса. Ниже приведён код программы, позволяющий выполнить шаги описанного выше руководства, необходимо только самостоятельно указать полный путь и название сохраняемого файла. 

reset
create surface circle radius 1 zplane 
create surface circle radius 1 zplane 
create surface circle radius 1 zplane 
create surface circle radius 1 zplane 
move Surface 1 location 1 1 0 include_merged 
move Surface 2 location -1 1 0 include_merged 
move Surface 3 location -1 -1 0 include_merged 
move Surface 4 location 1 -1 0 include_merged 
surface all scheme trimesh 
Trimesher geometry sizing on
surface all size auto factor 3
mesh surface all
create initial velocity on surface 1 
modify initial velocity 1 dof 1 value -0.5
modify initial velocity 1 dof 2 value -0.5
create initial velocity on surface 2
modify initial velocity 2 dof 1 value 0.5
modify initial velocity 2 dof 2 value -0.5
create initial velocity on surface 3
modify initial velocity 3 dof 1 value 0.5
modify initial velocity 3 dof 2 value 0.5
create initial velocity on surface 4
modify initial velocity 4 dof 1 value -0.5
modify initial velocity 4 dof 2 value 0.5
create material 1
modify material 1 name 'Al'
modify material 1 set property 'POISSON' value 0.34
modify material 1 set property 'SHEAR_MODULUS' value 28.2544
modify material 1 set property 'DENSITY' value 2.71
modify material 1 set property 'ISO_ULTIMATE_STRENGTH' value 0
modify material 1 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 0.05
modify material 1 set property 'HSDF_EXPERIMENTAL_TANGENT' value 1.356
modify material 1 set property 'HSDF_SPEED_OF_SOUND' value 5.333
modify material 1 set property 'HSDF_LANDAU_SLATER_THEORY' value 0
modify material 1 set property 'HSDF_A_CONSTANT' value 2.61782
modify material 1 set property 'HSDF_COEF1_COLD_PRESSURE' value 22.5034
modify material 1 set property 'HSDF_COEF2_COLD_PRESSURE' value -0.202286
modify material 1 set property 'HSDF_COEF3_COLD_PRESSURE' value -1.10226e+09
modify material 1 set property 'HSDF_MELTING_POINT' value 933.52
modify material 1 set property 'HSDF_DEBYE_TEMPERATURE' value 433
modify material 1 set property 'HSDF_ELECTRONIC_SPECIFIC_HEAT' value 0.0500342
modify material 1 set property 'HSDF_VOLUME_SPECIFIC_HEAT' value 924.455
modify material 1 set property 'HSDF_INITIAL_ENERGY' value 1.10254e+09
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_STRENGTH' value 1
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_OVERSTRESS' value 0.15
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN' value 0.32
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN_SHEAR' value 0.385
modify material 1 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN_COMPR' value 1
create material 2
modify material 2 name 'SteelA'
modify material 2 set property 'SHEAR_MODULUS' value 88.2286
modify material 2 set property 'POISSON' value 0
modify material 2 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 2.1
modify material 2 set property 'HSDF_SPEED_OF_SOUND' value 3.9832
modify material 2 set property 'HSDF_EXPERIMENTAL_TANGENT' value 1.536
modify material 2 set property 'HSDF_TENSILE_STRENGTH' value 8.2
modify material 2 set property 'HSDF_TENSILE_OVERSTRESS' value 0.8
modify material 2 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN' value 0.24
modify material 2 set property 'HSDF_TENSILE_OVERSTRAIN' value 0.07
modify material 2 set property 'HSDF_YIELD_TAN1' value 0.2
modify material 2 set property 'DENSITY' value 7.874
create material 3
modify material 3 name 'Cu'
modify material 3 set property 'POISSON' value 0.38
modify material 3 set property 'LAME_MODULUS' value 124.763913043478
modify material 3 set property 'DENSITY' value 8.93
modify material 3 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 0.28
modify material 3 set property 'HSDF_LANDAU_SLATER_THEORY' value 0
modify material 3 set property 'HSDF_A_CONSTANT' value 2.34767
modify material 3 set property 'HSDF_COEF1_COLD_PRESSURE' value 69.7827
modify material 3 set property 'HSDF_COEF2_COLD_PRESSURE' value -13.0248
modify material 3 set property 'HSDF_COEF3_COLD_PRESSURE' value -9.24692e+08
modify material 3 set property 'HSDF_INITIAL_ENERGY' value 9.24812e+08
modify material 3 set property 'HSDF_VOLUME_SPECIFIC_HEAT' value 392.522
modify material 3 set property 'HSDF_ELECTRONIC_SPECIFIC_HEAT' value 0.0108583
modify material 3 set property 'HSDF_DEBYE_TEMPERATURE' value 347
modify material 3 set property 'HSDF_MELTING_POINT' value 1356
modify material 3 set property 'HSDF_TENSILE_STRENGTH' value 0.45
modify material 3 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN' value 0.4
create material 4
modify material 4 name 'A356'
modify material 4 set property 'POISSON' value 0.33
modify material 4 set property 'SHEAR_MODULUS' value 26.49
modify material 4 set property 'DENSITY' value 2.64
modify material 4 set property 'MISES_YIELD_STRENGTH' value 0.0162
modify material 4 set property 'HSDF_SPEED_OF_SOUND' value 5.46
modify material 4 set property 'HSDF_EXPERIMENTAL_TANGENT' value 1.3
modify material 4 set property 'HSDF_TENSILE_STRENGTH' value 1
modify material 4 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN' value 0.12
modify material 4 set property 'HSDF_TENSILE_STRAIN_SHEAR' value 0.2
modify material 4 set property 'HSDF_TENSILE_OVERSTRAIN' value 0.05
block 1 add surface 1
block 1 name 'Aluminium'
set duplicate block elements off
block 2 add surface 2
set duplicate block elements off
block 3 add surface 3
block 3 name 'Copper'
set duplicate block elements off
block 4 add surface 4
block 'Aluminium' material 1 cs 1 element plane order 1
block 'Block 2' material 2 cs 1 element plane order 1
block 'Copper' material 3 cs 1 element plane order 1
block 'Block 4' material 4 cs 1 element plane order 1
analysis type hsdf
hsdf dim2 mesh max_time 5.01 time_step 1.0

Новые статьи
Возможность выделения похожих кривых/поверхностей/объемов в CAE Fidesys
Основы /
Запуск расчета модели, созданной скриптом, в консольном режиме с использованием .bat файла Windows
Fidesys Python API /
Устойчивость склона с использованием критерия Кулона-Мора
Статический анализ /
Фильтр "Трансформация"
FidesysViewer /
Пример теплового расчета с нагрузкой конвекция, изменяющейся в зависимости от координаты
Тепловой анализ /

Инновационная CAE-система, осуществляющая полный цикл инженерных расчётов от построения расчётной сетки до визуализации результатов расчёта.

Мы в соц.медиа