定义重叠区域的运动

在该模拟中,背景流体保持静止,而重叠区域随机翼位移而移动。要定义重叠区域的运动,可以将运动管理的坐标系应用于区域,并将变形控制的变形应用于流体-结构交界面。

要为流体-结构交界面定义变形运动:
  1. 右键单击工具 > 运动节点,并选择新建 > 变形
  2. 运动 > 变形节点重命名为重叠变形
  3. 选择重叠变形节点并将变形方法设为 RBF
在流体-结构交界面处,流体边界必须基于具有刚性组件(规定的运动)和非刚性组件(变形)的总体机翼位移而变形。Simcenter STAR-CCM+ 提供了线性拟合来应对这些情况,它可以推导出产生刚性位移的线性转换。计算位移插值场时,变形算法仅考虑变形,而由线性拟合器计算的刚性位移会被直接添加到所有网格节点。
  1. 选择Overset Morphing(重叠变形) > RBF 参数节点,然后激活线性拟合
将变形应用于重叠区域:
  1. 选择区域 > Overset Domain(重叠域) > 物理值 > 定义运动节点,然后将运动设为 Overset Morphing(重叠变形)
    Simcenter STAR-CCM+ 自动设置机翼和重叠区域之间交界面上的变形设置。也就是说,流体/结构 [1]重叠边界的变形位移指定被设置为固体应力,其指定了变形基于接触的固体机翼的位移移动边界。
  2. 选择Overset Domain(重叠域) > 边界 > Overset(重叠) > 物理条件 > 变形指定节点,然后将指定设为浮动
    使用浮动方法时,边界上的网格节点根据变形创建的插值场移动。
对安装边界使用相同的变形指定:
  1. 选择 Overset Domain(重叠域) > 边界 > Mount(安装) > 物理条件 > 变形指定节点,然后将指定设为浮动
调整网格变形求解器设置:
  1. 选择求解器 > 网格变形节点,然后激活自零变形
    该设置对周期性运动很有用。各时间步长的网格变形均将插值位移应用于初始网格配置,而不是前一时间步长的网格配置,从而防止失真的增量式积累。
最后,根据随扫掠运动移动的坐标系定义重叠拓扑。在本教程中,重叠边界并不完全封闭重叠区域。要正确定义重叠拓扑,可以指定重叠边界的关闭方向:
  1. 选择区域 > Overset Domain(重叠域) > 物理条件 > 重叠拓扑节点,然后将选项设为方向
  2. 选择重叠域 > 物理值 > 重叠方向指定节点,然后将坐标系设为基准 > 冲程平面 > 机翼俯仰坐标系
    默认情况下,重叠方向设置为指定坐标系的 X 轴正方向。这适用于此情况。
  3. 保存模拟。