FSI 网格重构和网格化几何部件接触:橡胶套筒

Simcenter STAR-CCM+ 可用于在模拟中对可变形结构和几何部件网格化表面之间的机械接触进行建模。这有助于模拟弹性固体与刚性障碍之间的相互作用,而无需对障碍进行显式建模。

在本教程中,您将对可变形套筒与清洗喷嘴内的刚性组件之间的接触进行建模。几何由三个部件组成:连接器、橡胶套筒和喷嘴。

弹性橡胶套筒密封装配并充当阀。激活清洗系统后,泵将打开并对喷嘴中的流体加压。套筒因流体压力而变形。对套筒与连接器之间的接触以及套筒与喷嘴之间的接触进行建模。定义接触后,对橡胶套筒施加载荷,以模拟在泵被激活后的套筒变形。这会在套筒下方形成一条路径,允许流体流向喷嘴出口:

模拟较大变形时,网格质量可能会因变形运动而降低。在喷嘴中,套筒变形会导致流体区域中的网格质量降低。要在使几何变形后获得所需的网格,需要对流体域进行网格重构。

由于清洗喷嘴采用同心设计,因此仅对四分之一的喷嘴几何进行建模以减少网格单元数和运行时间。此外,假设可以使用单向耦合方法对变形进行建模,则其中可对固体变形对流体的影响进行建模,同时忽略流体对固体的影响。