“撒尿地砖”Abaqus CEL仿真:使用VFT定义欧拉材料分布

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人行道的地砖久而久之会松动,要是碰上下雨天,走在路上的你可要小心了。你有没有踩到过“撒尿地砖”呢?



下面使用Abaqus的CEL方法来模拟松动地砖下的水受到压力喷出的现象,首先我会演示一下如何使用VFT工具来定义一个离散场,并拿它来控制欧拉材料在欧拉网格里面的初始分布,从而完成该流固耦合分析的水域建模。

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首先,模型包括四块地砖、大地、鞋子、欧拉部件和水(参考体),将欧拉部件中水可能流过的区域进行局部网格加密,并通过菜单栏的Tools-Discrete Field-Volume Fraction Tool来定义一个离散场:首先选择欧拉区域,然后选择水的参考体,这时VFT对话框会跳出来。

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你可以将这个离散场命名为water,也可以在此生成节点或单元集合,方便后面施加边界条件。当参考体的形状复杂时,在Accuracy这块,如果欧拉区域网格划的很密,就用默认或者low选项,否则生成离散场会很费时间。

点击OK,Abaqus就会根据欧拉区域里每个单元被参考体占据的体积除以该单元体积,计算出一个介于0和1之间的分数值,这些单元与其分数值的集合就构成了一个离散场,在预定义场里面可以直接引用用来控制水域的初始位置。

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这样我们就定义好了地砖下面的水层,这个流固耦合分析案例中最关键的一步就介绍到这,下面是仿真结果。

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水层被地砖下表面的压力挤出的过程如下:

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流场的速度矢量分布:

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