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  Fluid-Struktur-Interaktion (Antriebskraft einer Schwimmflosse)

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Autor Thema:   Fluid-Struktur-Interaktion (Antriebskraft einer Schwimmflosse) (1725 mal gelesen)
mb-flossi
Mitglied
Berechnungsingenieur


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Beiträge: 11
Registriert: 08.01.2010

SIMULIA/ABAQUS

erstellt am: 08. Jan. 2010 09:30    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo!

Ich habe da ein Problem, bei dem ich nicht so ganz weiter weiß.

Es geht um die Berechnung der Antriebskraft einer Schwimmflosse herforgerufen durch die Beinbewegung eines Schwimmers.

Prinzipiell stell ich mir dazu die Simulation so vor:

Das Simulationsmodell ist 3D.
Die Flosse wird vorerst als Shell (Platte) ,später als Solid, in einem Fluid (Wasser)abgebildet.
Eine Kraft wird an der Seite des Fussteils aufgebracht.
Ausgewertet werden soll die Reaktionskraft, sprich die Antriebskraft in Längsrichtung der Flosse.


Meine Fragen wären jetzt:
1. Ist das Problem soweit verständlich?
2. Mit welcher Software geht man am besten daran?
3. Hat irgendjemand so etwas schon mal gemacht oder gesehen?
4. Hat eventuell jemand ein Beispiel-Deck eines änlichen Problems?
5. Kann mir jemand sagen, ob es in ABAQUS mit ALE funktioniert?

Würde mich über viele Antworten freuen.
Danke!

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Goldstein
Mitglied



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Beiträge: 970
Registriert: 21.01.2005

erstellt am: 08. Jan. 2010 12:58    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für mb-flossi 10 Unities + Antwort hilfreich


shock.txt

 
Hi

endlich mal eine interessante Fragestellung in diesem Forum. Ähnliches habe ich schon mal gerechnet, und zwar mit Abaqus Explizit. Ein gekürztes Input File hierzu findest Du als Anlage. Was ist eigentlich Abaqus ALE ?

Gruß G. 

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Mustaine
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.



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Beiträge: 3357
Registriert: 04.08.2005

Abaqus

erstellt am: 08. Jan. 2010 14:41    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für mb-flossi 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Goldstein:
Was ist eigentlich Abaqus ALE ?


Arbitrary Lagrangian-Eulerian
Das ist eine Art Netzglättung an den Außenseiten der Netze, damit große Deformationen der Elemente nicht zum Versagen der Rechnung führen. Verfügbar in Explicit und Standard.

Mehr Infos im Users Manual 12.2 ALE adaptive meshing

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HerrHansen
Mitglied
Dipl.-Ing.


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Beiträge: 257
Registriert: 03.12.2005

Abaqus/CAE 6.3 bis 6.12

erstellt am: 09. Jan. 2010 11:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für mb-flossi 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Goldstein:
Ein gekürztes Input File hierzu findest Du als Anlage.

USUP mit 58501? Darf ich fragen, welches Fluid du simuliert hast?

Grüße
HH

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Goldstein
Mitglied



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Beiträge: 970
Registriert: 21.01.2005

erstellt am: 09. Jan. 2010 22:55    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für mb-flossi 10 Unities + Antwort hilfreich

Bin etwas paranoid. Input File wurde unkenntlich gemacht, Zahlen willkürlich geändert.

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HerrHansen
Mitglied
Dipl.-Ing.


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Beiträge: 257
Registriert: 03.12.2005

Abaqus/CAE 6.3 bis 6.12

erstellt am: 10. Jan. 2010 09:45    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für mb-flossi 10 Unities + Antwort hilfreich

Alles klar. Paranoia kann man mit Medikamenten behandeln 

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mb-flossi
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Berechnungsingenieur


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Beiträge: 11
Registriert: 08.01.2010

SIMULIA/ABAQUS

erstellt am: 18. Jan. 2010 10:50    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Goldstein!

Danke erst einmal für deinen Beitrag.

Dazu hätte ich noch ein paar Fragen:

1. Lässt diese Modellierung grosse Verformungen zu?
2. Wie verhält sich hierbei des Fluid-Netz zum Strukturnetz? Bewegt es sich mit oder Bleibt das Fluid-Netz unverändert während sich die Struktur Verschiebt?
3. Bei der Kontaktdefinition hast du eine Interaction definiert. Muss ich hierbei eine Bestimmte Form definieren?
4. Ich nehme mal an du hast hierbei eine Art Explosion modelliert. Lieg ich da richtig?

Eine Frage hätte ich jedoch noch:

Habe schon viel gehört über eine Kopplung von ABAQUS und einem CFD-Solver z.B. Fluent.
In ABAQUS gibt es jedoch auch diese CEL (Coupled-Eulerian-Lagrangian).
Meine Frage hierzu wäre, was der unterschied dieses CEL zu einer gekoppelten Fluid-Struktur-Rechnung mit Fluent ist, bzw wo die Grenzen der CEL liegen.
Ich habe da ein CEL-Deck, mit dem ich auch schon gerechnet habe.
Was mich hierbei stört ist, dass ich beim Postprozessing ausser "VOLUME FRACTION" nichts ausgeben kann, um zu sehen, wie das FLUID arbeitet.
Die besagte Antriebskraft die ich hierbei erhalte entspricht auch nicht dem Erwarteten.

Kann mir jemand sagen, ob ich an meinem Input (Anhang) etwas falsch mache?

Danke!


*Heading CEL-Berechnung
*Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO
**
*INCLUDE, INPUT=./01_Blechstreifen_meter.inc
*INCLUDE, INPUT=./02_Water_meter_Grobwasser.inc
*INCLUDE, INPUT=./03_ASSEMBLY_meter.inc
**
*Surface Interaction, name=INTER_Prop
**
** Name: Eulerian-mat-sec  Type: Material assignment
*Initial Conditions, type=VOLUME FRACTION
Wasserstand_80P, water-part.water-part, 1.
** Name: init-vel  Type: Velocity
*Initial Conditions, type=VELOCITY
FORCE_NODE, 1, 0.
FORCE_NODE, 2, 0.
FORCE_NODE, 3, 0.
**
*AMPLITUDE, NAME=Lastverlauf_1, DEFINITION=SMOOTH STEP
0., 0., 0.2, 1., 0.6, -1., 1.0, 1.
**
*Step, name=Step-1
*Dynamic, Explicit
, 0.5
*Bulk Viscosity
0.06, 1.2
**
*Boundary
REACTION_NODE, 1, 2
REACTION_NODE, 4, 4
REACTION_NODE, 6, 6
*Boundary
WaveWing_SYMM_NODE, 2, 2
WaveWing_SYMM_NODE, 4, 4
**WaveWing_SYMM_NODE, 6, 6
*Boundary, TYPE=DISPLACEMENT, AMPLITUDE=Lastverlauf_1
FORCE_NODE,    3, 3, -0.3
REACTION_NODE, 3, 3, -0.1
*DLOAD
, GRAV,            9.81,              0.,              0.,              -1.
*Boundary
BODEN,    ZSYMM
XZ_EBENE, YSYMM
HINTEN,  XSYMM
SEITE,    YSYMM
VORNE,    XSYMM
*Contact, op=NEW
*Contact Inclusions, ALL EXTERIOR
*Contact property assignment
,  , INTER_Prop
**
*Restart, write, number interval=1, time marks=NO
*Output, field, TIME INTERVAL=0.01
*Node Output
RF, U, POR
*Element Output, directions=YES
EVF, MISESVAVG
*Contact Output
CFORCE, CSTRESS
*Output, history, frequency=1
*Contact Output, surface=WaveWing_SHELLS
CFN, CFS, CFT, CMN
*End Step

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Goldstein
Mitglied



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Beiträge: 970
Registriert: 21.01.2005

erstellt am: 19. Jan. 2010 09:59    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für mb-flossi 10 Unities + Antwort hilfreich

Hi

zu 1.) ja
zu 2) Fluid-Netz bewegt sich. Seinerzeit gabs noch kein CEL
zu 3) nö. Siehe input file
zu 4) Feststehendes Bauteil wird schockartig angetrömt -> Belastung ?
zu CEL) wenig Erfahrung, kann nix sagen dazu

Viel ERfolg 

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