本案例介绍一个流固耦合的仿真,之前曾经做过很多Abaqus模拟流固耦合(CEL)的案例,这次是使用Ls-dyna软件,模拟球体落入水中,仿真中共有3个Component,分别为球体、水与真空气体,其中球体为拉格朗日网格,水与真空气体属于ALE多材料网格,模拟拉格朗日网格与ALE网格接触后,ALE材料在网格中流动的状态。
图形树的全部信息如下:

水与真空气体为长方体,长×宽×高为280mm×280mm×260mm,球体的直径为218mm,为减少计算机资源,简化为1/4模型,定义对称约束即可。

3个Component的信息如下图所示:

Material(材料):
球体为刚体,可以通过材料卡片定义相关自由度约束,只释放3方向自由度,其余全部约束。为了让仿真效果更加明显,增加球体的质量(密度)。

Property(属性):
水与真空气体为ALE网格,球体为拉格朗日网格,并且水需要定义EOS状态方程。

Set集合的定义:
定义Set集合是为了定义边界条件与载荷时方便选择。

还要分别定义水与真空气体这两个ALE网格的Set集合,为了在后处理中显示其流动情况。

Groups(接触):
球体与水、真空气体的接触即拉格朗日网格与ALE网格的接触。主面为ALE网格,即水与真空气体,而从面为拉格朗日网格,即球体,其它设置还要查看关键字手册。

Load Collector(载荷集):水所在Component的底部节点约束全部自由度,对称面定义对称约束,球体的初速度为-30mm/ms

控制卡片:
仿真分析时间:

ALE网格控制:

分析时间步控制:

输出动画时间间隔控制:

仿真分析结果:

仿真分析动画:

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