流固耦合|08-1外部数据导入
导读:介绍单向流固耦合过程中外部数据的导入。
单向FSI的数据导入方式有许多种,直接的原理图连接和系统耦合是最简单的,并且适用于很多种情况;外部数据导入是最通用的,但流程不是自动化的。
External Data模块介绍
外部数据导入会用到External Data模块
External Data模块允许将数据从外部ASCII文件导入到Mechanical中,支持的变量包括有volumetric/surface Temperature, Pressure, Force, HTC, Heat Flux, Heat Rate (Heat Flow), volumetric Heat Generation和Displacemen
数据可以从从CFD-Post、Fluent或其他地方导出。
Fluent数据导出
File->Export->Solution Data
选择ASCII类型,选择面及变量,并定义保存路径及文件命
对于瞬态结果输出,需要选择During Calculaiton
需要注意的是,不支持Force直接导出,只支持Pressure
CFDPost数据导入导出
CFDPost导出的csv文件,文件表头包括变量名及其单位。
将文件读入External Data时,要确保跳过表头,从实际数据的第一行开始导入,并在External Data中定义每一列数据
添加External Data模块
在workbench中拖拽Data Component模块,将setup连接mechanical的setup,右键edit进行文件导入
文件导入
点击location,选择文件进行导入,按住Ctrl可以进行文件多选:
设置文件格式及分割符
如果External Data模块导出文件,格式类型将为AXDT,则不需要其他设置。
对于其他文件格式,包括csv文件:将格式类型设置为Delimited,将Delimited类型设置为逗号(Comma);如果文件包含标题,选择按照有实际数据的行开始(这里是第7行)
检查预览信息,以查看导入的数据是否正确
设置数据列
导入AXDT文件格式时,数据类型及单位则自动设置:
对于其他格式文件,可以在下拉选项中选择正确的单位:
在External Data模块中右键更新
Mechanical数据导入
打开Mechanical模块后,会出现Imported load:
右键Insert可以选择需要导入的变量。
对于Themal system可选的变量包括:Heat Flux,Heat Generation,Temperature和Convection Coefficient
对于Structural System可选变量包括Body Force Density, Body Temperature, Displacement, Force, Pressure, Initial Stress和Initial Strain
当映射Force时,Mapping类型自动选择为Conservative,通常比的压力传递更准确。
Conveciton Coefficient
当导入对流系数时,Mechanical在输入文件中同时应该输入环境温度和传热系数
确保环境温度与计算HTC时使用的温度一致;
如果HTC(对流系数)包含负值,需要在Mechanical命令行中输入“SCOPT,NO”,则负值表示负的热流。
导入瞬态数据
瞬态单向FSI到Mechanical是通过导入若干时间步骤文件的到External Data
以下几个注意点:
1、不要一次处理一个文件
2、导入时,为所有时间步骤多选择文件
3、在设置属性时,多选择导入的文件
4、在CFD和有限元分析中不要求使用相同的时间步长
在处理多个文件时,如果所有文件都有相同的X、Y、Z坐标,指定一个文件为主文件将大大加快映射速度-映射权重只计算一次,然后再重用
小结
1、 有许多工作流程可以在Fluent和Mechanical之间传输静态数据
2、对于Fluent到Mechanical传输,直接Workbench原理图连接易于使用,通常是首选
3、使用External Data提供了更多的工作流灵活性,因为不需要一个单一的项目,而且它很容易扩展到瞬态的单向Fluent到Mechanical案例