Abaqus水箱流固耦合模拟技术

Part模块：

案例中总共3个Part，子弹，水箱，欧拉体。

   水箱
 

   子弹（透视）
 

下图中欧拉体的下部分，中间切分出来的地方为初始水域。

   欧拉体（透视）
 

Property模块：

一共设定了3种材料，钢（子弹），铝合金（水箱），水（欧拉体）。因为子弹在Interaction模块被定义为刚体，所以只需定义密度（7.85E-9t/mm3），弹性模量（2.1E5MPa），泊松比（0.3）。铝合金的材料参数在钻孔的那篇文章已经介绍了。水的材料参数需定义密度（1E-9t/mm3），EOS状态方程，动力学粘度（Viscosity）。

   EOS方程
 

   动力学粘度
 

Assembly模块：

   有限元模型
 

Step模块：

Explicit显示动力学，分析时间0.3ms，由于有欧拉体，无法使用质量缩放的功能。由于定义了欧拉体，场输出变量时应增加几个选项（其实这几个选项是默认勾选上的），后处理中用于显示欧拉体的变形。涉及到了损伤（材料的实效），应该勾选上State中的STATUS选项。

Interaction模块：

由于材料中有欧拉体，所以只能用通用接触。接触属性为法向硬接触（Hard Contatc），切向摩擦接触，罚摩擦系数为0.05。由于壳单元的厚度是有意义的，所以在建模时，应该把壳的厚度考虑进去，壳与其它物体不能直接接触，应该保留一定的间隙，间隙的长度为壳单元厚度的一半。

   通用接触
 

Load模块：

定义重力，重力加速度为9800m/s2。

   定义重力
 

约束水箱底面的6个自由度。

预定义场中定义子弹的初速度，由于定义为刚体，所以载荷施加在RP点上，初速度为400000mm/s。

   子弹初速度
 

   定义初始水域
 

Mesh模块：

网格划分的都是六面体网格，把零件切分一下就可以。

Visualization后处理模块：

由于我电脑的配置不高，分析时间只设置为0.3ms，如果把分析的时间增大，水流动的效果会更明显。

从应力云图中可以看出水箱的变形也很明显。

GIF

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