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ABAQUS软件分析指南169:定义空腔参考节点的位置

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2024-01-31 | 768 次浏览 | 分享到:

可以将附加的用户定义体积添加到空腔的实际体积或几何体积中。如果腔的边界不是由一个基于元素的表面定义的,流体腔被假定为具有一个固定的体积,等于增加的体积。

 

定义空腔参考节点的位置

称为腔参考节点的单个节点与流体腔相关联。该空腔参考节点具有代表流体空腔内的压力的单自由度。腔体参考节点也被用来计算腔体的体积。

 

如果空腔不受对称平面的限制,定义空腔的表面必须完全封闭空腔,以确保其体积的正确计算。在这种情况下,腔体参考节点的位置是任意的,不必位于腔体内。

 

如果由于对称性,只有一部分空腔边界用标准单元建模,空腔参考节点必须位于对称平面或轴上(图2)。如果存在多个对称平面,则空腔参考节点必须位于对称平面的交点上(图3)。对于轴对称分析,空腔参考节点必须位于对称轴上。这些要求是流体腔没有被限定腔的表面完全封闭的结果。

 

有限元 

3附加对称平面的轴对称模型。

 

有限元计算

基于表面的空腔的有限元计算使用流体静力学计算中所述的体积元素进行。空腔的体积元素由Abaqus软件使用您定义的曲面小平面几何体和空腔参考节点在内部创建。在Abaqus软件/Standara中,曲面用以下单元类型表示FAX2和F2D2(分别为线性、2节点、轴对称和平面单元)以及F3D3和F3D4(分别为线性、2节点、轴对称和平面单元)。分别为3节点和4节点三维单元)。 Abaqus软件中的二阶面片进一步细分为多个线性面片或单元。

 

流体空腔行为

充液腔中流体的行为可以基于液压或气动模型。水力学模型可以在Abaqus软件/Standard中模拟几乎不可压缩和完全不可压缩的流体行为。通过定义体积模量来引入压缩性。气动型基于理想气体。气体可以在Abaqus软件/Explicit中由多个物种定义,您可以指定气体的温度或基于绝热行为的假设计算气体的温度。 具有绝热温度更新的多组分理想气体是汽车安全气囊的一个合适的模型。

 

模拟流入或流出腔体的流动

Abaqus软件中有许多方法来模拟流体进出腔体的传输。流量可以指定为规定的质量或体积流量历史,也可以模拟由于压差造成的物理机制,例如通过排气口的排气或通过多孔织物的泄漏。流体交换定义用于此目的,可以模拟流体腔与其环境之间或两个流体腔之间的流动(详见流体交换定义)。此外,Abaqus软件/Explicit还能够对用于部署汽车安全气囊的充气机进行建模。 充气机处的条件可以直接指定,也可以使用油箱测试数据(有关详细信息,请参充气机定义)。

 

多个腔室建模

许多流体填充系统,如安全气囊具有多个腔室,流体通过孔或织物泄漏在腔室之间流动。在其他情况下,将单个物理腔室分成具有虚拟壁的多个腔室以模拟物理腔室中的压力梯度是有利的。通过室间壁的一些虚拟的泄漏机制可以被定义,以获得合理的行为。这可以是一个有用的建模技术时,模拟复杂的安全气囊展开。要对多个腔室进行建模,请为每个室定义一个流体腔室,并使用适当的流体交换定义将流体腔室连接在一起。如果需要,可以输出多腔模型的平均属性(有关详细信息,请参阅流体腔定义)。

 

温馨提示:

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