Biên soạn tài liệu hướng dẫn khai thác phần mềm hyperworks

Tính cấp thiết và lý do chọn đề tài

Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, cùng với đó là sự phát triển mạnh mẽ của nhiều phần mềm mô phỏng để phục vụ cho nhu cầu sử dụng của con người Hơn thế nữa, mô phỏng cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đối với mỗi lĩnh vực khác nhau thì ý nghĩa của việc mô phỏng cũng đóng vai trò khác nhau

Tuy nhiên, về căn bản mô phỏng có hai mục đích chính sẽ được ứng dụng trong cuộc sống là: mô phỏng được dùng để miêu tả một công đoạn hoặc hành vi của một hệ thống, mô phỏng còn có tác dụng nghiên cứu hành vi của một quy trình hay một hệ thống dựa trên nguyên tắc chính xác nhất có thể Hiện nay, phương pháp mô phỏng được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống và trong các lĩnh vực khác nhau

Trong các vấn đề về cơ khí, kỹ thuật việc mô phỏng đóng vai trò rất quan trọng Mô phỏng được áp dụng vào giai đoạn nghiên cứu, có thể giúp khảo sát hệ thống trước khi tiến hành thiết kế nhằm xác định độ chính xác, độ an toàn của hệ thống đối với sự thay đổi về cấu trúc và các thông số của hệ thống Trong giai đoạn thiết kế, phương pháp mô phỏng giúp phân tích và tổng hợp các phương án thiết kế và chỉra được phương án tốt nhất cho hệ thống với các số liệu ban đầu Ngoài ra, trong giai đoạn vận hành, mô phỏng cũng giúp đánh giá khả năng hoạt động của hệ thống

Ví dụ: Trong việc thiết kế khuôn ép nhựa, việc mô phỏng khả năng điền đầy của dòng chảy nhựa giúp chúng ta có thể xác định được tốc độ, áp suất, nhiệt độ hợp lý đối với từng sản phẩm khác nhau Thông qua đó chúng ta có thể lại thông số thiết kế của kênh dẫn nhựa, kích thước của cuống phun sao cho hợp lý, giúp chúng ta tiết kiệm được rất nhiều thời gian và nhân lực

Nếu như không thực hiện mô phỏng thì chúng ta sẽ không thấy được những lỗi khi áp dụng vào thực tiễn và đồng thời sản phẩm chúng ta mang lại cũng sẽ không tối ưu đối với người sử dụng

Và phần mềm HyperWorks của hãng Altair là một phần mềm như vậy Đây là phần mềm mô phỏng cấu trúc toàn diện nhất, cung cấp các công nghệ tốt nhất để thiết kế và tối ưu sản phẩm giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đổi mới sáng tạo Nhưng khi tìm chúng ta tìm hiểu về phần mềm thì tài liệu sách về phần mềm khá ít và tài liệu trên mạng đa phần bằng tiếng anh Như vậy sẽ gây không ít khó khăn cho mọi người muốn tìm hiểu về phần mềm này

Vì vậy, nhóm chọn đề tài: “BIÊN SOẠN TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN KHAI THÁC PHẦN

MỀM HYPERWORKS” làm đề tài tốt nghiệp của mình Qua đó, giúp cho mọi người có cái nhìn khách quan và hiểu rõ hơn về phần mềm HyperWorks.

Mục tiêu nghiên cứu

- Giới thiệu các Module chính của phần mềm HyperWorks

- Thiết lập các bộ bài tập hướng dẫn sử dụng

- Các dạng bài toán có thể mô phỏng

Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp mô phỏng số: ứng dụng phần HyperWorks để mô phỏng kết cấu và

HyperWorks CFD để mô phỏng các bài toán về CFD

- Phương pháp lý thuyết: Tham gia buổi hội thảo giữa Công Ty và nhà trường để hiểu rõ hơn về phần mềm Tổng hợp các khái niệm, chức năng, ứng dụng thông qua việc đọc, tìm hiểu các tài liệu về phần mềm HyperWorks

CƠ SỞ LÝ THUY Ế T

Phần tử 1D [1]

Hình 2 1: Phần tử 1D Định nghĩa: Một chiều dài lớn hơn rất nhiều so với các chiều dài còn lại

Hình dạng phần tử: Đường

Dữ liệu bổ sung từ người dùng: Hai chiều còn lại, diện tích mặt cắt ngang

Loại phần tử: Que, thanh, dầm, ống, vỏđối xứng trục, v.v Ứng dụng thực tế: Trục dài, dầm, khớp nối chốt, chi tiết liên kết

Phần tử 2D [1]

Hình 2 2: Phần tử 2D Định nghĩa: Hai cạnh có chiều dài rất lớn so với cạnh còn lại

Hình dạng phần tử: Quad, tria

Dữ liệu bổ sung từ người dùng: Kích thước còn lại tức là độ dày

Loại phần tử: Vỏ mỏng, tấm, màng, ứng suất phẳng, biến dạng phẳng, vật rắn đối xứng trục, v.v Ứng dụng thực tế: Các bộ phận kim loại tấm, các bộ phận bằng nhựa như bảng điều khiển, v.v

Hình 2 3: Các hình dạng phần tử 2D

Phần tử 3D [1]

Các phần tử 3-D nên được sử dụng khi tất cả các kích thước có thể so sánh được Hình dạng phần tử: Tetra, penta, hex, kim tự tháp

Dữ liệu bổ sung từ người dùng: Không có gì

Loại phần tử: Chất rắn Ứng dụng thực tế: Hộp giảm tốc, lốc máy, trục khuỷu, v.v

Penta or Wedge Hex or Brick Pyrammid

Hình 2 5: Các dạng phần tử 3D [2]

CÁC THAO TÁC CƠ BẢN TRONG MÔI TRƯỜ NG HYPERWORKS

Giao diện người dùng cơ bản [2]

3.1.1.1 Thay đổi bố cục trang

Thay đổi bố cục của từng trang cho phù hợp với nhu cầu

Bố cục điển hình có thể bao gồm một cửa sổ lớn ở bên trái hiển thị hoạt ảnh với hai cửa sổ nhỏ hơn ở bên phải theo dõi các điểm dữ liệu có liên quan trên tương ứng Lô Có 20 cách sắp xếp trang có thể

Bố cục mặc định là một cửa sổ duy nhất; tuy nhiên, một bố cục mặc định khác có thể là: được chỉđịnh bằng cách sử dụng câu lệnh *SetDefaultPageLayout

1 - Bấm (Bố cục Trang) trên công cụ dẫn hướng trang

2 - Chọn một bố cục từ danh sách các tùy chọn

3.1.1.2 Mở rộng/ thu nhỏ cửa sổ làm việc

Trên các trang chứa nhiều cửa sổ, có thể mở rộng và thu nhỏ Windows

Bấm vào một trong các biểu tượng sau ở góc trên cùng bên phải đồ họa của cửa sổ khu vực

- Mở rộng cửa sổ hoạt động để đầy đủ màn

Cửa sổ mở rộng được giảm xuống kích thước ban đầu nếu lật trang

- Giảm cửa sổ mở rộng xuống trang bình thường bố trí

Trao đổi vị trí của cửa sổđang hoạt động với một cửa sổ khác trên cùng một trang

Ví dụ: Có thể hoán đổi cửa sổ phía trên bên trái với cửa sổ phía dưới bên phải trong một bố trí sáu cửa sổ

Hạn chế: Không thể hoán đổi trong bố cục một cửa sổ

Hình 3 1: Danh sách bố cục

2 - Nhấp chuột trái và giữ biểu tượng kéo trong ở trên cùng bên phải của khu vực đồ họa của cửa sổ

3 - Trong khi giữ nhấp chuột trái, đặt con trỏ qua một cửa sổ khác

Cửa sổ đầu tiên trao đổi địa điểm với cửa sổ thứ hai

Bảng 3 1: Thao tác dán trang và dán cửa sổ

Dán trang 1- Nhấp chuột phải và chọn Paste từ menu

2- Một trang mới, với cùng một Tên và nội dung như trang được sao chép, được tạo

Dán cửa sổ 1- Nhấp chuột phải vào cửa sổnơi muốn dán cửa sổđã sao chép (cửa sổ có thể nằm trên cùng một trang hoặc một trang khác) và chọn Paste từ menu

2- Nội dung của cửa sổ là được thay thế bằng nội dung của cửa sổ đã sao chép Bản gốc Nội dung của cửa sổ bị loại bỏ

3- Khi một cửa sổ được sao chép, Mô hình vẫn giữ được định hướng của nó khi nó được dán vào cái mới cửa sổ và nó được tự động thu nhỏ để phù hợp với cửa sổ Các hoạt hình không được tải lại trong cửa sổ thứ hai; đúng hơn, nó là một bản sao được liên kết của bản gốc Các thuộc tính thực thể như màu sắc và Độ trong suốt được chia sẻ giữa các cửa sổ, nhưng các mô hình có thể định hướng độc lập

Hạn chế: Tính năng này là chỉ áp dụng trong

Hộp thoại Synchronize Windows cho phép thao tác ma trận view của nhiều mô hình trong nhiều cửa sổ cùng một lúc và hỗ trợ đồng bộ hóa trục cài đặt phạm vi của nhiều cửa sổ vẽ 2D trên cùng một trang

Nhấp vào các công cụ điều hướng trang

Số lượng cửa sổ có sẵn trên trang hiện tại được thể hiện bằng các ô vuông màu (được sắp xếp trong cùng một bố cục trang / cửa sổ) và cửa sổ đang hoạt động cũng Hiển thị

Chỉ các cửa sổ thuộc loại máy khách có thể được đồng bộ hóa với máy khách đang hoạt động là được bật để lựa chọn / bỏ chọn Trong hình dưới đây, một cửa sổ hoạt hình là hoạt động, do đó chỉ có thể chọn hai cửa sổ hoạt hình trên trang Các hai cửa sổ vẽ HyperGraph 2D XY bị chặn, được thể hiện bằng màu vàng

Hình 3 2: Đồng bộ hóa hộp thoại Windows với hai cửa sổ animation và hai plot windows, một cửa sổ animation đang hoạt động Đối với cửa sổ animation, cài đặt mặc định để đồng bộ hóa được bật; đối với máy hiện hoạt 2D, cài đặt mặc định bị tắt

Nếu đồng bộ hóa cho một số cửa sổ hoạt hình trên trang đang hoạt động được bật, đó là Được bật cho tất cả các cửa sổ hoạt hình trên tất cả các trang mà chuyển sang, miễn là Đồng bộ hóa biểu tượng Windows hiển thị biểu tượng hoạt động màu xanh lá cây Nếu cửa sổ hoạt hình không nên được bao gồm, phải tắt chúng riêng lẻ Đối với HyperGraph 2D, các cửa sổ biểu đồ XY hiển thị ngược lại Hành vi - cài đặt mặc định bị tắt Nếu làm cho một cửa sổ plot hoạt động và Khởi động công cụ, chỉ các cửa sổ plot được bật để lựa chọn, nhưng chúng không hoạt động theo mặc định Cửa sổ plot phải được bật riêng lẻ để tham gia vào Synchronization Điều này phải được thực hiện cho tất cả các cửa sổ plot trên tất cả các trang mà Muốn tính năng này được kích hoạt

Lưu ý rằng đối với HyperGraph, đồng bộ hóa sẽ được áp dụng chỉ để phóng to, và các thuộc tính trục Các thuộc tính plot khác, chẳng hạn như Màu nền, màu nền trước, v.v., không thể được đồng bộ hóa

➢ B ắt đầu đồ ng b ộ hóa Windows

1 - Từ Công cụ dẫn hướng trang, bấm

Hộp thoại Đồng bộ hóa Windows sẽ hiển thị

Note: Chỉ các cửa sổ thuộc loại máy khách có thể được đồng bộ hóa Với máy khách đang hoạt động được bật để lựa chọn / bỏ chọn Theo mặc định, Tất cả các cửa sổ được hiển thị trong màu nền cửa sổ mô hình hiện tại, cho biết rằng những Windows đang hoạt động để đồng bộ hóa chế độ xem Windows được chọn cho Đồng bộ hóa có màu xanh đậm và các cửa sổ không được chọn có màu xám Windows không thể đồng bộ hóa với cửa sổđang hoạt động hiện tại là vàng

2 - Bấm vào một trong các hình chữ nhật (đại diện cho cửa sổ trang) để loại trừ hình chữ nhật đó khỏi sự đồng bộ hóa

Màu nền của cửa sổ thay đổi thành cùng màu với hộp thoại cho tất cả các cửa sổ bị loại trừ

1 - Từ các công cụ dẫn hướng trang, bấm

Note: Không có hộp thoại bật lên nào được liên kết với tùy chọn này Đồng bộ hóa bị dừng trên tất cả các cửa sổ / trang

2 - Bấm lại vào hình chữ nhật để bao gồm cửa sổ hiện đang bị loại trừ trong Synchronization

Màu nền thay đổi trở lại màu nền cửa sổ mô hình hiện tại

3 - Nhấp chuột OK để áp dụng các cài đặt / thay đổi và thoát khỏi Thoại

Note: Tất cả các cửa sổ được kích hoạt đồng bộ hóa chế độ xem với cửa sổ đang hoạt động Có thể sử dụng phím tắt và cả các điều khiển chế độ xem 3D để di chuyển (xoay, thu phóng, và vân vân) mô hình Các mô hình trong các cửa sổ được liên kết xoay hoặc tuân theo giống nhau Xem khi áp dụng hành động xem

Nếu cửa sổ vẽđược chọn cho Đồng bộ hóa, có thể sử dụng chuột, lối tắt bàn phím và dạng xem điều khiển để thay đổi cài đặt phạm vi trục trong một cửa sổ và cửa sổ khác

Hình 3 3: Hộp thoại Windows được đồng bộ hóa với một cửa sổ bị loại trừ

Windows sẽ hiển thị các cài đặt trục tương tự (giá trị tối thiểu / tối đa) độc lập từ các đơn vị được giao cho trục

Thay đổi đối với cửa sổ, trang, và bố cục cửa sổ (ví dụ: thêm cửa sổ hoặc trang mới) vẫn có thể được thực hiện trong khi đồng bộ hóa dạng xem đang chạy Nếu một trang mới với máy khách hoạt hình được thêm vào bằng cách sử dụng tùy chọn Thêm trang hoặc Cắt / Sao chép / Dán và dạng xem được đồng bộ hóa Chế độ đã được bật trước khi bổ sung, sau đó là trang mới (và tất cả các cửa sổ hoạt hình trên trang đó) sẽ được liên kết theo mặc định, cho đến khi chế độ được thay đổi hoặc dừng

Ribbons cho phép nhanh chóng truy cập các công cụ và chức năng tiêu chuẩn, và nằm dọc theo đỉnh của HyperWorks Nhấp vào biểu tượng để mở công cụ liên quan Di chuột qua một nhóm các biểu tượng có thể hiển thị bổ sung Công cụ

Mẹo: Các Ribbons riêng lẻ có thể được bật hoặc tắt từ menu Xem hoặc bằng cách bấm chuột phải vào khoảng trống trong Ribbons

Điều chỉnh dạng xem [3]

3.2.1 Thao tác xoay, thu phóng cơ bản

Bảng 3 2: Thao tác chỉnh dạng xem

Xoay tự do lộn xộn Kéo mô hình trong khi nhấp chuột giữa

(Chỉ HyperMesh và HyperView) Nhấn các phím mũi tên trên bàn phím

Xoay dần theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ (Chỉ HyperMesh)

Giữ Ctrl và nhấn các phím mũi tên trái hoặc phải

Giữ Ctrl và nhấn các phím mũi tên lên hoặc xuống

Xoay mô hình bằng View Cube

Nhấp vào một khuôn mặt chính (Trên cùng, Dưới cùng, Phải, Trái, Phía sau hoặc Mặt trước) sẽ xoay mô hình hóa theo hướng gần nhất có thể của khuôn mặt đó Nếu định hướng đó không phải là tiêu chuẩn, nhấp vào khuôn mặt một lần nữa sẽ căn chỉnh lại mô hình trở lại định hướng tiêu chuẩn Nếu định hướng đã là tiêu chuẩn, lặp lại Nhấp vào một khuôn mặt chính sẽđảo ngược chếđộ xem

Note: Chế độ xem phù hợp bất cứ lúc nào a khuôn mặt được chọn

Bấm vào mũi tên sẽ xoay dần dạng xem Nhấp chuột trái và chuột phải tăng + và

- 15 độ trong khi nhấp chuột giữa tăng 90 Độ

Căn chỉnh View Cube với hệ tọa độ cục bộ hoặc vectơ màn hình của có thể được thực hiện bằng cách nhấp chuột phải vào khối lập phương

Hình 3 15: Thiết lập chế độ xem

Phóng to để xem các khu vực cụ thể của mô hình và thu nhỏ để xem chế độ xem tổng thể hơn của mô hình

Thu phóng dạng xem theo các cách sau

Trung tâm thu phóng được xác định bởi vị trí con trỏ của bạn

• Vẽ một vòng tròn xung quanh khu vực của mô hình muốn phóng to Có thể làm Điều này theo những cách sau: o Giữ Alt và ở giữa nút chuột sau đó vẽ

(Chỉ HyperMesh) o Nhấn Z, sau đó giữ nhấp chuột trái và vẽ

(Chỉ HyperMesh) o Nhấp chuột giữa sau đó vẽ.

3.2.1.3 Điều chỉnh phù hợp tầm nhìn Điều chỉnh dạng xem để vừa với các đối tượng trongcửa sổ lập mô hình. Điều chỉnh chế độ xem theo các cách sau:

• Nhấp vào thanh công cụ View Controls

Sử dụng cửa sổ bật ra trong HyperView và HyperGraph để quyết định thêm những gì để vừa

Trong HyperMesh, nếu có một lựa chọn đang hoạt động, chế độ xem là được điều chỉnh để phù hợp chặt chẽ với bất kỳ thực thể nào được chọn Nếu không có thực thể nào được chọn, dạng xem sẽ được điều chỉnh thành phù hợp với mô hình Nhấp hoặc nhấn liên tục F sẽ chuyển đổi sự phù hợp giữa vùng chọn và toàn bộ mô hình.Trong HyperView, các tùy chọn phù hợp cũng có thể hoạt động trên Ghi chú ngoài các đối tượng mô hình tiêu chuẩn Phù hợp với mô hình hoặc phù hợp với tất cả Khung sẽ phù hợp với bất kỳ ghi chú nào bất kể loại vị trí

Mặt khác, Fit Selected, hoạt động trên các ghi chú đính kèm với các thực thể Nếu một ghi chú được chọn và Fit Selected được sử dụng, biểu tượng Chế độ xem được điều chỉnh để phù hợp với thực thể mà ghi chú được đính kèm.

3.2.2 Hiển thị, ẩn, cô lập các biểu tượng

Nhấp chuột trái vào biểu tượng của thực thể trong một trình duyệt để chuyển đổi giữa hiển thị hoặc ẩn thực thể Khi một thực thể bị ẩn, nó sẽ xuất hiện màu xám trong trình duyệt Đối với một số thực thể nhất định, chẳng hạn như các thành phần và tải Bộsưu tập, có thể kiểm soát việc hiển thị cả hình học và lưới Nhấp để hiển thị / ẩn hình học và để hiển thị / ẩn lưới

Hình 3 16: Thao tác hiển thị và ẩn

Có thể sử dụng các công cụ

1 Kích hoạt công cụ Hiển thị / Ẩn trên thanh công cụ Điều khiển Chế độ xem

2 Chọn thực thể để hiển thị hoặc ẩn

3.2.3 Hiển thị, khóa, mở khóa chế độ xem

Sử dụng khóa chế độ xem để thay đổi phạm vi hoạt động hiển thị, chẳng hạn như hiển thị/ẩn và đảo ngược, từ toàn cầu sang địa phương.

Hạn chế: Chỉ khả dụng trong HyperMesh

Khi chế độ xem được mở khóa, tất cả các hoạt động hiển thị được thực hiện ở cấp độ toàn cầu Ví dụ: nếu cô lập và làm việc với một số thành phần thì hãy thực hiện Show Tất cả, toàn bộ mô hình được trả lại cho chế độ xem Khi chế độ xem bị khóa, phạm vi thay đổi từ toàn cầu sang địa phương Điều này có nghĩa là tất cả các hoạt động hiển thị bây giờ liên quan

21 đến trạng thái hiển thị của mô hình khi nó bị khóa Khóa chế độ xem làm cho Làm việc với các mô hình phụ dễ dàng hơn và kiểm soát chế độ xem của với độ chính xác cao hơn

• Khóa chế độ xem không khóa hướng của mô hình có thể vẫn xoay, xoay, thu phóng, v.v

• vẫn có thể chọn các thực thể trong trình duyệt và thao tác với trạng thái hiển thị của chúng trong khi chế độ xem bị khóa Tuy nhiên, nó không thay đổi phạm vi của khóa; Bất kỳ thao tác hiển thị nào được thực hiện trong cửa sổ mô hình vẫn tương ứng với trạng thái của mô hình khi nó ban đầu bị khóa Để cập nhật chế độ xem bị khóa, Phải mở khóa, thêm hoặc xóacác thực thểkhỏi màn hình, sau đó kích hoạt lại khóa chế độ xem Để chuyển đổi giữa dạng xem bị khóa và dạng xem đã mở khóa, hãy thực hiện một trong các thao tác sau:

• Chuyển đổi biểu tượng trên thanh công cụ View Controls

• Nhấp chuột phải vào cửa sổ lập mô hình và chọn Khóa Chế độ xem/Mở khóa Hiện tại Xem từ menu

Sau khi khóa, một Chế độ xem tùy chỉnh có tên Khóa được tạo Nếu muốn Lưu chế độ xem để sử dụng sau, chỉ cần đổi tên nó

Hình 3 17: Tùy chỉnh khung hình xem

3.2.4 Thay đổi cài đặt hình học và hiển thị lưới

Từ thanh công cụ View Controls, nhấp

Hình 3 18: Các công cụ tùy chỉnh hiện thị (HyperMesh)

1 Shaded geometry- Hiển thị hình học bóng mờ với hoặc không có cạnh bề mặt

2 Geometry transparency - Đặt độ trong suốt hình học thành 25%, 50% hoặc 75%

3 Wireframe geometry - Hiển thị hình học khung dây với hoặc không có đường bề mặt

4 Don't draw geometry (G)- Ẩn hình học trong cửa sổ mô hình hóa và độc lập với một Trạng thái hiển thịđã lưu của thực thể

5 Shaded elements- Hiển thị các yếu tố bóng mờ bằng lưới dòng, chỉ có các đường đặc trưng, hoặc không có đường lưới

6 Mesh transparency - Làm cho lưới trong suốt

7 Wireframe elements - Hiển thị các yếu tố khung dây với hoặc không có đường lưới bên trong

8 Don't draw mesh (G)- Ẩn các phần tử trong cửa sổ mô hình hóa và độc lập với các phần tử đã lưu của thực thể trạng thái hiển thị

Ngoài cài đặt hiển thị hình học và lưới toàn cầu, cũng có thể thay đổi kiểu trực quan hóa của các thành phần được chọn bằng cách sử dụng Hình học và Trực quan hóa lưới công cụ

1 Mở công cụ Hình học và Trực quan hóa lưới theo các cách sau: o Nhấp vào thanh công cụ View Controls o Nhấn X

2 Nhấp vào menu thả xuống bên cạnh menu tùy chọn để chuyển đổi geom và mesh trưng bày.

3 Chọn một kiểu trực quan hóa và các thành phần để áp dụng nó

- Da các yếu tố khung dây chỉ

- Các yếu tố bóng mờ

- Các yếu tố bóng mờ và lưới Dòng

- Các yếu tố và tính năng bóng mờ Dòng

- Các yếu tố trong suốt

- Hình học khung dây và Đường bề mặt

- Hình học và bề mặt bóng mờ Cạnh Độ trong suốt hình học

- Áp dụng đã chọn Minh bạch

- Xóa đã chọn Minh bạch Áp dụng một kiểu trực quan hóa cho một thành phần sẽ thêm nó vào Lựa chọn

Nếu thay đổi kiểu, nó sẽ áp dụng cho tất cả các kiểu đã chọn Linh kiện

Nếu một thành phần không có bất kỳ yếu tố nào được liên kết Với nó, sẽ không thể chọn thành phần đó khi thay đổi Hình dung lưới

Hình 3 19: Các công cụ tùy chỉnh hiển thị (HyperView)

1 Shaded elements - Hiển thị các yếu tố bóng mờ bằng lưới dòng, chỉ có các đường đặc trưng, hoặc không có đường lưới

2 Surface transparency Biến các yếu tố trong suốt

3 Wireframe elements - Hiển thị các yếu tố khung dây với hoặc không có đường lưới bên trong

3.2.5 Thay đổi thành phần và xử lý cài đặt hiển thị

Thay đổi hiển thị trực quan của các phần tử và núm điều khiển trong cửa sổ mô hình hóa bằng cách định cấu hình phần tử và xử lý hiển thị Cài đặt

Hạn chế: Chỉ khả dụng trong HyperMesh

Hình 3 20: Các công cụ tùy chỉnh hiển thị nâng cao

1 Beam section options - Hiển thị chùm tia 1D dưới dạng phần tử 3D hoặc Các yếu tố

2 Shell thickness options - Hiển thị vỏ 2D dưới dạng 3D các yếu tố hoặc các yếu tố

3 Ply layer and edges options - Hiển thịplies dưới dạng các lớp độc lập, plies như các lớp độc lập với các mũi tên kết nối chúng hướng, hoặc màu ply ở rìa ranh giới của chúng

4 Shrink elements - Thu nhỏ tất cả các yếu tố

5 Display points - Hiển thị tất cả các điểm

6 Element handles - Hiển thị xử lý phần tử

7 Load handles - Hiển thị tay cầm tải.

Các cách chọn trong phần mềm [3]

• Chọn một thực thể theo nhấp chuột trái

Hình 3 21: Chọn đơn thực thể

• Chọn đồng thời nhiều thực thể bằng cách sử dụng Lựa chọn cửa sổ

25 o Đối với hộp, vòng tròn hoặc lựa chọn tự do, hãy nhấp và kéo để vẽ cửa sổ lựa chọn o Đối với lựa chọn đa dòng, nhấp và kéo để vẽ một đường, sau đó thả chuột để tạo điểm cuối Tiếp tục vẽđường, sau đó bấm chuột trái vào nút điểm bắt đầu, bấm chuột giữa hoặc nhấn Enter để Đóng cửa sổ chọn

Hình 3 22: Chọn nhiều thực thể

• Mẹo: cũng có thể Nhấp và kéo để chọn nhiều thực thể trong một trình duyệt

Cài đặt chọn cửa sổ

Thay đổi cài đặt chọn cửa sổ từ cửa sổ lập mô hình, nhấp chuột phải vào menu ngữ cảnh

Có sẵn trong HyperMesh, HyperView và HyperGraph

Hình 3 23: Cài đặt cửa sổ chọn

1 Cửa sổ Chọn Vô hiệu hóa - Tắt lựa chọn cửa sổ Cho phép nhấp nhanh mà không có nguy cơ kéo cửa sổ nhỏ

2 Hình dạng cửa sổ - Thay đổi hình dạng của cửa sổ lựa chọn khi kéo chuột

3 Cửa sổ Chọn Chếđộ - Chọn các thực thể bên trong, bên ngoài, hoặc giao nhau hình dạng cửa sổ

Note: Giao lộ có sẵn cho các yếu tố, đường, và các bề mặt

4 Chỉ chọn Hiển thị - Chỉ chọn các thực thể hiển thị

3.3.2 Nối và loại bỏ các thực thể khỏi vùng chọn

• Trong trình duyệt hoặc hộp thoại:

26 o Nối và xóa các thực thể riêng lẻ vào/khỏi vùng chọn của bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột trái o Để mở rộng lựa chọn của từ một thực thể đã chọn sang một thực thể đích, hãy giữ phím Shift trong khi bấm chuột trái.

• Trong cửa sổ lập mô hình: o Nốicác thực thểvào lựa chọn của bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột trái o Xóa thực thể khỏi lựa chọn của bằng cách giữ Shift trong khi nhấp chuột trái

• Xóa lựa chọn của theo các cách sau: o Nhấp chuột trái trong không gian trống o Nhấp vào bộ chọn thực thể đang hoạt động o Nhấn Backspace để xóa bộ chọn thực thể hiện hoạt động hoặc nhấn Esc để xóa tất cả các bộ chọn thực thể (Chỉ HyperMesh)

3.3.3 Chọn mặt và cạnh lưới

Lựa chọn trực tiếp các mặt và cạnh lưới có sẵn trong một số công cụ, cũng như các chếđộ lựa chọn riêng lẻ được gọi là Facets và FE Edges, tương ứng

Mặt lưới và các cạnh được tính toán trên lưới hiển thị dựa trên giá trị góc ngắt có thể tự động điều chỉnh góc ngắt bằng Alt + Cuộn cũng có thể điều chỉnh nó thông qua hộp thoại

Lựa chọn nâng cao bằng cách nhấp hoặc nhấn Phím cách, nơi sau: Các tùy chọn bổ sung cũng có sẵn

• Khi chọn khuôn mặt, các tùy chọn có sẵn để bỏ qua các giao lộlưới, Vẽ ranh giới phần tử hoặc hạn chế lựa chọn khuôn mặt chỉ còn vỏ hoặc rắn lưới

• Khi chọn các cạnh, các tùy chọn có sẵn để bỏ qua các giao lộ lưới, Các yếu tố plot hoặc hạn chế lựa chọn cạnh chỉ ở các cạnh miễn phí hoặc đầy đủ Vòng

27 Điều quan trọng cần lưu ý là các loại lựa chọn đặc biệt này được cung cấp dưới dạng tiện lợi và không phải là thực thể HyperMesh gốc (như các nút hoặc phần tử là), và như vậy có các hạn chế sau và Cân nhắc:

• Cấu trúc liên kết của các mặt lưới và các cạnh phải được tính toán nhanh chóng Thời gian lựa chọn của họđược yêu cầu, vì vậy di chuột hoặc chọn các khu vực lưới lớn có thể tạo ra sự chậm trễ trong việc tính toán lựa chọn kết quả

• Khi chọn khuôn mặt hoặc các khía cạnh riêng lẻ, các thao tác chọn nâng cao là Có sẵn (ví dụ: chọn liền kề, đảo ngược, theo khuôn mặt, theo đường dẫn, v.v trên) dựa trên các yếu tố cơ bản của chúng Như vậy, bất kỳ lựa chọn nâng cao nào Hoạt động được thực hiện trên khuôn mặt hoặc khía cạnh xem xét các yếu tốcơ bản hiện tại của chúng như được lựa chọn đầy đủ (bao gồm tất cả các mặt bên ngoài của các yếu tố 3D) Chúc như vậy Áp dụng cho việc lưu và truy xuất các lựa chọn thông qua menu chuột phải

3.3.4 Các phím tắt và điều khiển chuột

Vì trong phần mềm có rất nhiều phần tử và thao tác khác nhau, nên thành thạo một số phím tắt quang trọng dưới đây sẽ giúp làm việc nhanh hơn với mô hình

Bảng 3 3: Các thao tác phím tắt cơ bản

Cửa sổ chọn Kéo chuột trái

Chọn thêm lựa chọn Ctrl + Nhấp chuột trái

Chọn Shift + Nhấp chuột trái

Chọn tất cả Ctrl + Shift + A

Chọn tương tự (dựa trên loại và cấu hình nếu có) Ctrl + M

Mở lựa chọn nâng cao Phím cách

Lựa chọn nâng cao nhanh chóng

Có thể cấu hình thông qua điều khiển chuột Sở thích

Alt + Nhấp chuột trái Điều chỉnh góc tính năng khi chọn các yếu tố Theo khuôn mặt hoặc Theo cạnh Alt + Cuộn

Biên tập Nhấp đúp chuột

Xóa bộ chọn đang hoạt động Phím lùi

Xóa tất cả các bộ chọn thanh dẫn hướng Esc

Mẹo: Đối với các loại thực thể có cùng một chữ cái đầu tiên (chất rắn, bề mặt), liên tục nhấn phím tắt để xen kẽ giữa các loại thực thể

Bảng 3 4: Các phím tắt nâng cao khi thao tác với mô hình Đểlàm điều này Nhấn

Hiển thị lựa chọn A Ẩn lựa chọn H

Quay vòng qua các công cụ ribbon phụ Ctrl + Tab

Quay vòng qua các bộ chọn thanh dẫn hướng Tab

Thoát khỏi một công cụ Esc, Nhấp chuột phải và chuột qua điều khiển thoát, Nhấp đúp chuột phải

Công cụ Hiển thị / Ẩn D

Nếu không có lựa chọn, hãy hiển thị tất cả thực thể hiện tại kiểu

Hiển thị toàn bộ mô hình Ca + A Ẩn lựa chọn

Nếu không có lựa chọn, hãy ẩn tất cả thực thể hiện tại kiểu

H Ẩn mọi thứ Shift + H Ẩn và xóa lựa chọn

(Chỉ ở chế độ nhàn rỗi)

Cô lập lựa chọn và giữ lại tất cả các loại thực thể khác Shift + I

Hiển thị các thực thể liền kề với vùng chọn

Nếu không có lựa chọn, hãy hiển thị liền kề Các thực thể cùng loại với bộ chọn thực thể

(Chỉ ở chế độ nhàn rỗi)

Hiển thị ngược lựa chọn

Nếu không có lựa chọn, hãy đảo ngược hiển thị Loại thực thể hiện tại

Chuyển đổi màn hình từ chỉ lưới, chỉ hình học hoặc cả hai

(Chế độ nhàn rỗi chỉ)

Bật/tắt ID của một lựa chọn

Chuyển đổi giữa các dòng lưới, dòng tính năng, không có dòng

Bật/tắt Tính minh bạch

Thực hiện một hành động Điều này giống như nhấp vào Apply trên thanh hướng dẫn

Cắt Đối với HyperView, hãy cắt hoạt động mẫu

Bản sao Đối với HyperView, sao chép hiện hoạt mẫu

Dán (vào thành phần mới) Đối với HyperView, dán mô hình hiện hoạt

Dán (vào thành phần hiện tại) Ctrl + Shift + V

Sử dụng công cụ Đo để đo chiều dài, góc, bán kính, diện tích, thể tích, trọng tâm và hộp giới hạn

Note: Sau đây bao gồm các biện pháp trong HyperMesh

Cho thông tin về sốđo trongHyperView, hãy xem chương Dữ liệu Kết quả Để biết các biện pháp trong MediaView, hãy xem Tệp Phương tiện Đo chiều dài, góc và bán kính

Dcác phép đo thô, chiều dài, góc và bán kính trong cửa sổ mô hình

1 Từ công cụ Home, nhấp vào công cụ Measure

2 Optional: Trên thanh dẫn hướng, nhấp để điều chỉnh các tùy chọn trực quan hóa

3 Vẽ các đường để đo chiều dài, góc và bán kính o Đo chiều dài bằng cách nhấp chuột trái vào hình học để tạo điểm bắt đầu và kết thúc Điểm o Đo một góc hoặc bán kính của một vòng tròn bằng cách vẽ hai đường Bắt đầu hoặc kết thúc tại cùng một điểm

Hình 3 26: Sử dụng công cụ đo

MÔ PH Ỏ NG K Ế T C Ấ U

Nhập mô hình và kiểm tra

Bước 1: Làm một trong ba bước sau đây:

- Từ thanh công cụ Home > Files > Open Model

- Từ Menu bar, chọn File > Open >

- Nhấn tổ hợp phím Ctrl + 0

Bước 2: Hộp thoại Open File sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mởsau đó nhấp vào Open

Ngoài ra: có thể mở nhanh tệp bằng cách kéo và thả tệp từnơi lưu tệp vào cửa sổ mô hình hóa

Bước 1: Làm một trong hai bước sau đây

- Từ Menu bar, chọn File > Import >

- Nhấn tổ hợp phím Ctrl + I

Bước 2: Hộp thoại Import File sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mởsau đó nhấp vào Import

Bước 1: Từ Menu bar, chọn File > Export >

Bước 2: Hộp thoại Export File sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mở sau đó nhấp vào Export

Tip: Có thể kéo thả file *.stp vào phần mềm Hyperworks để mở file

- Sau khi đưa model vào bấm vào nút Open

Hình 4 2: Chọn mô hình vào

- Khi đưa model vào HyperWorks phần mềm sẽ hỗ trợ các loại đuôi như sau:

✓ LsDyna (*.k *.key *.gz *.dyn *.dynain *.in)

✓ Nastran MSC (*.bdf *.blk *.bulk *.dat)

✓ Nastran NX (*.bdf *.blk *bulk *.dat *.nas

✓ OptiStruct (*.fem *.parm *.dvgrid *.fsthi)

✓ Parasolid (*.x_t *x b *.xmt_txt *.xmt_bin)

Chia lưới

Các bước dưới đây là chia lưới cơ bản 3D

Bước 1: Trên thanh công cụ chọn Mesh => Tetra => Create khi muốn chia lưới theo kiểu

Bước 2: Sau khi chọn Create => chọn định dạng Solids và click chuột vào model => sau khi click vào sẽ hiện Phần số sẽ chọn kích cỡ muốn chia Mesh (mm) => sau khi điền size mesh thì bấm vào nút Mesh

Hình 4 4: Điền thông số mesh

Hình 4 5: Hình ảnh sau khi chia lưới

❖ LƯU Ý: Đây là cách chia lưới cơ bản nhất cho những mô hình đơn giản và không đòi hỏi chỉnh sửa lưới phức tạp Ở Chương 5 sẽ nói chi tiết hơn về HyperMesh.

Kiểm tra kích thước lưới

Bước 1: Cài đặt tiêu chuẩn lưới

Từ thanh công cụ Mesh chọn < Criteria Editor >

Bước 2: Sau khi mở cửa sổ Criteria Editor ta tiến hành điều chỉnh các thông số, tiêu chuẩn mà mình muốn lưới ở mô hình đạt được

Hình 4 7: Hình minh họa tiêu chuẩn

Bước 3: Sau khi chọn xong tiêu chuẩn theo yêu cầu, ở phần thanh công cụ ta bấm vào

Element Quality ở thanh công cụ phía dưới để xem các các phần tử đã đạt tiêu chuẩn hay chưa.

❖ LƯU Ý:Đây là các bước cơ bản của kiểm tra lưới, ởChương 5 sẽ nói rỏhơn về phần Element Quality cũng như cách sửa lưới lại cho phù hợp.

Thiết lập vật liệu

Bước 1: Trên thanh công cụ Model chọn

Hình 4 9: Thiết lập vật liệu

Bước 2: Sau khi click vào Materials điền thông tin vật liệu vào bảng

Hình 4 10: Thiết lập đặt tính

Bước 2: Ở cửa sổ Create Properties chọn vào mục Material => chọn vào dấu 3 chấm sau đó chọn vật liệu mình đã tạo => chọn

Gán đặt tính và vật liệu vào trong phần tử mô phỏng

Đây là bước để mình nhập các dữ liệu về vật liệu và đặt tính mà mình đã tạo trước đó vào Model để phần mềm hiểu được

Bước 1: Ở thẻ Model nhấp đúp chuột vào Parts

Bước 2: Ở thẻ Parts ta thiết lập cho các mesh đã tạo các bước tương tự

Hình 4 12: Gán đặt tính vào phần tử

Thiết lập điều kiện biên

Bước 1: Tại khu vực Model → bấm chuột phải → Create → Load Collectors Đặt tên SPC (Phần cốđịnh)

Bước 2: Trên thanh công cụ Analyze → Constraints (Phần cốđịnh)

Hình 4 14: Chọn phần cố định Ở phần create ta chọn Faces và lựa chọn phần muốn cố định (như hình) =>

Note: Khi ta chọn Faces thì sẽ chọn được các mặt mà ta muốn cố định

Bước 3: Trên thanh công cụ Analyze → Forces (Phần lực tác động)

Bước 4: Ở phần create chọn nodes sau đó chọn điểm đặt lực ở model

Chọn giá trị lực và phương ở phần create Điểm đặt lực

Hình 4 16: Chọn điểm đặt lực và điền thông số

Sau khi làm như trên thì phần mềm sẽ hiểu là tại Điểm đặ t l ự c ta thiết lập 1 vector vuông góc với mặt hướng từ trên xuống với giá trị lực là 100 N và được cố định tại M ặ t c ố đị nh.

Thiết lập quy trình mô phỏng (Load Step)

Tại đây mình sẽ thiết lập những điều kiện biên đầu vào đã tạo thành các bước để phần mềm có thể hiểu và mô phỏng theo mong muốn

Bước 1: Tại khu vực Model → Bấm chuột phải → Create → Load Step

Bước 2: Tại khu vực Load Step ta tiến hành cài các bước của quy trình mô phỏng mình đã thiết lập trước

Hình 4 18: Điền thông tin load step

Chọn thư mục lưu và chạy

Bước 1: Tại thanh ribbon chọn vào Run sau đó chọn thư mục nơi lưu kết quả

Bước 2: Bấm Run để chạy bài toán

CHIA LƯỚ I VÀ CH Ỉ NH S ỬA LƯỚ I TRONG HYPERMESH

Xác định bộ kiểm soát lưới

Tổng quan về cài đặt tiêu chuẩn được sử dụng trong QI (chỉ số chất lượng) và chia lưới hàng loạt, và trong kiểm tra phần tử dựa trên QI Định cấu hình cài đặt tiêu chí bằng Trình Criteria Editor Tiêu chuẩn Cài đặt có thể được lưu vào tệp và được tải để chỉnh sửa tiếp theo

Truy cập Đi tới Mesh > Criteria hoặc nhấp chuột phải vào Legends Element Quality và chọn Edit Criteria

Hình 5 1: Bộ kiểm soát lưới Chuyển đổi giữa tiêu chí 2D và 3D từ cây ở bên trái hộp thoại

Cài đặt tiêu chí chung bao gồm:

Kích thước phần tử mục tiêu

Kích thước phần tử mong muốn cho lưới

Tính toán lại các giá trị thất bại tối thiểu và kích thước tối đa

Tính toán lại các giá trị kích thước tối thiểu và tối đa trong tệp tiêu chí dựa trên giá trị mới được nhập trong kích thước phần tử đích

Kích thước tối thiểu được tính toán lại bằng 40% kích thước mục tiêu và Tối đa kích thước phần tử được tính bằng 175% kích thước mục tiêu theo khuyến nghị giá trị có thể chỉnh sửa các giá trị này theo cách thủ công bằng cách chuyển tùy chọn này tắt

Nhập tệp cũ không bị ảnh hưởng bởi tùy chọn này Kích thước tối thiểu và tối đa Giá trị chỉ được tính toán lại khi thay đổi kích thước phần tửđích giá trị với tùy chọn này được bật

Thay đổi thứ tự hiển thị của tiêu chí trong Tiêu chí chất lượng phần tử truyền thuyết

Mẹo: Nếu thay đổi Thứ tự của các tiêu chí phần tử sau khi đã điều chỉnh ngưỡng trong

Legends Tiêu chí, các giá trịngưỡng sẽđặt lại thành giá trị thất bại của họ Tốt nhất là thay đổi thứ tự của phần tử tiêu chí trước, sau đó thay đổi giá trị ngưỡng trong Tiêu chí truyền thuyết

Chọn bộ giải sẽ được sử dụng khi tính toán kiểm tra tiêu chí

Máy tính bước thời gian ( )

Máy tính độ dài tối thiểu, dựa trên TimeStep, có thểđược sử dụng để tính chiều dài tối thiểu được đề xuất, dựa trên vật liệu, bước thời gian, hệ số quy mô, mô đun Young, tỉ lệ Poisson và mật độ

Một tài liệu được xác định trước có thể được chọn hoặc một tài liệu tùy chỉnh có thể là Định nghĩa Áp dụng độ dài tối thiểu được tính toán bằng cách chọn Use min length from timestep calculator

Kiểm tra có thểđược xác định trong bảng Mỗi kiểm tra được hiển thị trong cột Kiểm tra và Các điều khiển và giá trịđược liên kết với mỗi lần kiểm tra được hiển thị trong lần kiểm tra tiếp theo cột ở bên phải

Trong cột Bật, hãy sử dụng hộp kiểm để xoay từng kiểm tra riêng lẻ Bật/Tắt

Nhấp vào mẫu màu và chọn một màu mới cho phần tử hoặc truyền thuyết Điều này cũng có thểđược thực hiện bằng cách nhấp vào một mẫu màu trong Nguyên tố chất lượng huyền thoại

Chọn một phương pháp tính toán để áp dụng cho một số kiểm tra nhất định Có sẵn Các phương pháp có thể khác nhau đối với mỗi lần kiểm tra Nhấp vào bên trong mỗi Phương pháp tính toán hộp danh sách để xem liệu các phương pháp thay thế có sẵn cho mỗi Kiểm tra hay không mục

Các phương pháp tính toán bộ giải khác nhau được mô tả trong Cách tính chất lượng phần tử Kiểm tra độ lệch hiện bị bỏ qua khi thực hiện chia lưới hàng loạt hoặc QI chia lưới

Nó chỉ được sử dụng để tính toán giá trị QI từ Chất lượng Bảng chỉ mục

Trong cột Không đạt, hãy chỉnh sửa giá trị thất bại cho từng bước kiểm tra cụ thể

Giá trịlý tưởng, tốt, cảnh báo, tồi tệ nhất và trọng lượng

Các trường Lý tưởng, Tốt, Cảnh báo và Tồi tệ hơn được nội suy hoặc ngoại suy Tự động

Chọn hộp kiểm Advanced để truy cập Các cột Trọng lượng, Lý tưởng, Tốt, Cảnh báo và Tồi tệ nhất và chỉnh sửa từng séc giá trị tương ứng

Những thay đổi như vậy sửa đổi cách tính giá trị chỉ số chất lượng, nhưng làm không ảnh hưởng đáng kể đến lưới cuối cùng Yếu tố cân nặng cũng là có thể điều chỉnh, nhưng chúng cũng không tạo ra sự khác biệt lớn trong trận chung kết lưới, trừ khi chúng được đặt theo thứ tự cường độ cao hơn Khác Giá trị mặc định cho các yếu tố trọng lượng được khuyến nghị

Tổng quan về cài đặt và loại bỏ tham số hình học được sử dụng để xác định những thứ như lớp Lỗ xung quanh lỗ, lỗ kim và lỗ rắn, hàng các yếu tố dọc theo Fillets, và nhiều lựa chọn khác Định cấu hình cài đặt thông số bằng Parameter Editor Cài đặt tham số có thể được lưu vào tệp và được tải để chỉnh sửa tiếp theo

Các thông số cơ bản bao gồm nhập, xuất và chia lưới

Mô hình nhập với dung sai

Giá trịdung sai được sử dụng trong khi nhập mô hình CAD

Chọn Auto (được khuyến nghị) để tự động Tính toán dung sai dựa trên loại và kích thước của mẫu

Trích xuất giữa bề mặt

Chọn hộp kiểm Extract midsurfaces to Trích xuất giữa bề mặt trước khi chia lưới bằng cách sử dụng chiết xuất đã chọn phương pháp Chỉ có hình học giữa bề mặt được chia lưới và hình học ban đầu đều bị xóa

Note: Chọn tùy chọn này sẽ kích hoạt cài đặt Midsurface

Chọn hộp kiểm Cho phép midmesh để tạo lưới giữa trực tiếp cho các bộ phận khó khai thác giữa bề mặt hoặc Không thể, chẳng hạn như nhựa, đúc và gia công Phần

Note: Chọn tùy chọn này sẽ kích hoạt cài đặt Midmesh

Chọn hộp kiểm dọn dẹp Hình học để bật Các thông số dọn dẹp bổ sung có thể được bật và tắt Độc lập

Note: Chọn tùy chọn này sẽ kích hoạt cài đặt Geometry Cleanup

Chọn tùy chọn này sẽ kích hoạt Quality Correction ở bên trái

Kích thước phần tử mục tiêu

Kích thước phần tử mong muốn để chia lưới và tối ưu hóa

Chia lưới 1D [3]

Tạo và chỉnh sửa các phần chùm tia có các cấu hình khác nhau

Tạo phần chùm tia theo một trong hai cách:

• Trực tiếp từ trình duyệt

• Bấm vào công cụ vệ tinh Beam Section trên ribbon Mesh

Hình 5 50: Beam Section Một thực thể phần chùm tia được tạo và Trình chỉnh sửa thực thể sẽ mở ra

Mẹo: Nhấp vào biểu tượng vệ tinh công cụ Beam Section để lọc các phần chùm tia trong Trình duyệt Mô hình

Tạo các phần tiêu chuẩn

Các phần tiêu chuẩn là các hình dạng được xác định trước với các kích thước như Kênh,

Mũ, I hoặc L Phần Hầu hết chúng đều có sẵn trực tiếp trong bộ giải Thuộc tính phần là được đánh giá bằng giải pháp dạng đóng

1 Đặt cấu hình thành Standard

2 Thay đổi loại phần thành hình dạng mong muốn

3 Xác định các tham số phần dầm

Kích thước được liệt kê dựa trên hình dạng đã chọn

Di chuột qua một tùy chọn để xem sơ đồ

Hình 5 51: Tạo tiêu chuẩn dầm

Các phần chung xác định các phần mà không xác định mặt cắt ngang thực tế hình học

1 Đặt cấu hình thành Generic

2 Nhập các thuộc tính hình học mong muốn như Diện tích hoặc Iyy / Izz

3 Đối với các thuộc tính cong vênh, cung cấp: o Vị trí trung tâm cắt Ys / Zs

86 o Hằng số xoắn J o Hằng số cong vênh

Các giá trị trục Y (resp Z) xác định các giá trị trong hệ thống nguyên tố chùm Các nguồn gốc của hệ thống địa phương có thểđược xác định ở bất cứđâu; Trong trường hợp này, đúng cách nhập tọa độ của Centroid Yc / Zc của phần

Các giá trị được đi lưới tới thuộc tính là các thành phần của Centroid from Shear center, không phụ thuộc vào điểm gốc cục bộ được sử dụng trong mặt cắt dầm

Hình 5 52: Tạo các phần chung

Mặt cắt dầm vỏ sử dụng lý thuyết tường mỏng và biểu diễn tiết diện dưới dạng tập hợp các bộ phận

Mỗi phần là một danh sách các đỉnh (để tạo thành các đoạn thẳng) được gán độ dày không đổi

1 Tạo một phần dầm mới từ trình duyệt

2 Đặt cấu hình thành Shell Điều này tạo ra một phần shell mặc định dưới dạng hình vuông 10x10 với một bức tường độ dày 1.0

3 Nhấp chuột phải vào phần chùm tia trong trình duyệt và chọn Edit in HyperBeam

HyperBeam là một khách hàng kế thừa sẽđược sớm được loại bỏ Nó cho phép chỉnh sửa các phần chùm vỏ

4 Thêm/xóa hoặc chỉnh sửa các đỉnh và các phần bằng thanh công cụ HyperBeam

5 Nhấp chuột phải vào phần chùm tia trong trình duyệt HyperBeam và chọn Edit o Xem lại danh sách các bộ phận o Chỉnh sửa các phần (xóa) o Thay đổi độ dày bộ phận

Phần để chỉnh sửa các đỉnh

Xem xét chỉnh sửa độ dày

Cập nhật độ dày Hình 5 53: Phần Shell mặc định

Chỉ định các đối tượng phác thảo

1 Chọn phần chùm tia vỏ trong trình duyệt hoặc tạo phần chùm tia mới và đặt cấu hình cho Shell

2 Tùy chọn: Chỉnh sửa độ dày mặc định trong File > Preferences > Meshing >

Tự động đặt độ dày mặc định là 1/10 M ặc đị nh kích thước (kích thước lưới toàn cầu).Hướng dẫn sử dụng cho phép thiết lập của riêng độ dày mặc định

3 Trong Trình chỉnh sửa thực thể, chọn một bản phác thảo hiện có thực thể

4 Optional: Sử dụng Dữ liệu dạng bảng để thay đổi tên và/hoặc độ dày của từng bộ phận (kích thước)

5 Optional: Chọn một tùy chọn trung tâm Điểm cơ sở

Sử dụng nguồn gốc phác thảo làm phần dầm nguồn gốc địa phương

Sử dụng Centroid được tính toán làm phần chùm tia nguồn gốc địa phương

Sử dụng trung tâm cắt được tính toán làm phần dầm có nguồn gốc địa phương.

Nếu Shear Center không được xác định (các bộ phận bị ngắt kết nối), nó sẽ mặc định để đóng khung trung tâm

Trung tâm khung Đặt phần dầm nguồn gốc địa phương tại hộp giới hạn của bản phác thảo trung tâm Bất kỳ loại thực thể phác thảo (không trống) nào cũng có giá trị được gán cho cấu hình Shell Do đó, một phần dầm vỏđược cư trú từ Thực hiện nội bộ:

• Các dòng được trích xuất từ bản phác thảo được chỉ định (độc lập với bất kỳ dòng điện nào thực hiện hình học)

• Các đường được chia thành nhiều phần nếu có điểm nối chữ T hoặc các bộ phận bị ngắt kết nối

• Các bộ phận được định nghĩa là một tập hợp các ID dòng phác thảo (Định nghĩa trong dữ liệu dạng bảng) o Chúng có Type = Shell

89 vẫn có thể xem lại phần chùm tia đã thực hiện trong HyperBeam Các phần có thể được xem xét nhưng không Edited Để chỉnh sửa thêm các phần chùm tia trong các công cụ cũ, hãy đặt lại bản phác thảo thực thểđược giao cho phần dầm Điều này giữ dữ liệu đã nhận ra nhưng loại bỏ sự phụ thuộc vào bản phác thảo

Không thể chỉnh sửa phần không hiển thị

Hình 5 54: Xem lại phần shell không thể chỉnh sửa bằng bản phác thảo

Cập nhật các phần chùm tia với bản phác thảo

Một thực thể phác thảo được gán cho một phần cùng với Dữ liệu dạng bảng (tên bộ phận / độ dày) là nguồn chính tái tạo phần chùm tia nhận ra khi thay đổi

Thực thể phần chùm tia lắng nghe các bản cập nhật phác thảo từ chỉnh sửa phác thảo trực tiếp hoặc thay đổi thông số nếu bản phác thảo là tham số hóa

• Để cập nhật hình dạng phần dầm: o Nhấp chuột phải vào phần chùm tia trong trình duyệt và chọn Edit in

Sketcher để mở Bản phác thảo dải o Phần chùm tia chỉ được cập nhật khi thoát khỏi chỉnh sửa phác thảo chế độ

Hình 5 55: Cập nhật hình dạng

• Nếu bản phác thảo có biến được gán cho nó (tham số hóa): o Từ ribbon Bản phác thảo, bấm vào Variable Manager và cập nhật các giá trị biến o Hoặc, sử dụng trình duyệt tham số và cập nhật thông số o Các phần chùm tia được cập nhật mỗi khi một biến được thay đổi

• Để cập nhật độ dày của bộ phận:

91 o Nếu tìm thấy một phần duy nhất, Trình chỉnh sửa thực thể sẽ hiển thị trực tiếp Kích thước Thay đổi giá trị này để cập nhật phần Độ dày o Nếu tìm thấy nhiều phần, hãy nhấp vào biểu tượng Dữ liệu dạng bảng trong Trình chỉnh sửa thực thể và cập nhật phần Độ dày

Cách tốt nhất để quản lý mối hàn bất cứ khi nào phác thảo là Được gán cho một phần dầm là bao gồm các đường hàn trong bản phác thảo trực tiếp Cập nhật kích thước phác thảo giữ mối hàn

Bất cứ khi nào các bộ phận được phát hiện từ gán phác thảo, sau đó cập nhật tên bộ phận liên quan để sử dụng weld1, weld2 Này quy ước được sử dụng trong công cụ Thổi phồng tạo bề mặt và lưới vỏ từ dầm có tiết diện dầm vỏ; Các bộ phận hàn * bị bỏ qua trong khi tạo

1 Chọn một hoặc một số phần dầm (chỉ vỏ) trong phần dầm trình duyệt

2 Nhấp chuột phải và chọn Auto Connect Điều này cố gắng thực thi việc tạo mối hàn dựa trên khoảng cách một phần và Độ dày Không có đầu vào cần thiết Kết quả là theo mô tả API *beamsectionautoconnectshell

Tính năng này hiện đang phát trên các phần dầm đã thực hiện Nó là nhiều hơn Thích hợp cho các phần kế thừa mà không có tài liệu tham khảo phác thảo Nếu một chùm tia được liên kết với một thực thể phác thảo, sau đó mỗi bản phác thảo cập nhật tái tạo phần dầm; Do đó, mối hàn là Nó là cần thiết để Gọi thủ công tính năng tương tự để tái tạo mối hàn

Như đã đề cập Ở trên, trong những trường hợp như vậy, tốt hơn là bao gồm các đường hàn trong phác thảo trực tiếp

Các phần dầm kế thừa của vỏ cấu hình (và rắn) có thể được hấp thụ Đó là, một thực thể Sketch được tạo ra từ dữ liệu thô của phần chùm tia (Hình 8)

1 Chọn một hoặc nhiều phần chùm tia trong trình duyệt phần chùm tia

2 Nhấp chuột phải và chọn Absorb Sketch

Tạo lưới 2D [3]

Sử dụng General 2D Mesh: Tạo công cụđể tạo lưới bề mặt và lưới lại các yếu tố

Một lưới bề mặt hoặc "lưới vỏ" đại diện cho các bộ phận mô hình tương đối hai chiều, chẳng hạn như tấm kim loại hoặc nắp nhựa rỗng hoặc vỏ Bề mặt Lưới được đặt trên các mặt

142 bên ngoài của các vật thể rắn, và được sử dụng làm đường cơ sở điểm đi lưới khi tạo lưới 3D phức tạp hơn (chất lượng của lưới 3D phần lớn phụ thuộc vào chất lượng của lưới 2D mà từ đó nó được tạo ra)

Lưới 2D chung nên được công cụ Surface Mesh mặc định đã chọn Để xem menu thả xuống có sẵn Phương pháp lưới bề mặt, nhấp vào mũi tên ở phía bên phải của công cụ

Bước 1 Từ ribbon Lưới, bấm vào công cụ General 2D Mesh

Hình 5 95: General 2D Mesh Theo mặc định, Tạo sẽ được chọn từ ribbons phụ

Bước 2 Tùy chọn: Trên thanh dẫn hướng, nhấp đểxác định tùy chọn lưới bề mặt

Bước 3 Chọn bề mặt, chất rắn hoặc các yếu tốđểlưới

Mẹo: Để chỉ chọn các bề mặt không có lưới, nhấp chuột phải vào một bề mặt và chọn Chọn các bề mặt không có lưới từ menu ngữ cảnh

Bước 4 Nhập kích thước phần tử trung bình vào microdialog

Bước 5 Nhấp vào Lưới trên thanh dẫn hướng hoặc microdialog

Một đi lưới, tất cảquad, lưới được tạo ra Nếu một bề mặt được xác định là không Có thể lập bản đồ, bề mặt đó không được chia lưới

Mọi bề mặt không thành công vẫn được chọn khi quay lại công cụ Tạo hoặc khi Lưới chế độ được đặt thành Tự động

Mẹo: Khi sử dụng các công cụ lưới bề mặt khác, luôn có thể quay lại công cụ Tạo để thêm và / hoặc xóa các bề mặt khỏi khu vực chia lưới

5.3.2 Chỉnh sửa mật độ cạnh và kích thước phần tử

Sử dụng công cụ General 2D Mesh: Density để chỉnh sửa mật độ và kích thước phần tử dọc theo bề mặt Cạnh

Trước khi bắt đầu, hãy sử dụng General 2D Mesh: Tạo công cụ để xác định khu vực chia lưới bằng cách chọn các bề mặt, và tạo ra một lưới ban đầu

Xấp xỉ kích thước phần tử cạnh cục bộ dựa trên giá trị mật độ cạnh và chiều dài Do đó, nó có thể thay đổi một chút đối với hai cạnh có cùng giá trị mật độ

1 Từ ribbon Mesh, bấm vào công cụ General 2D Mesh > Density tool

2 Tùy chọn: Trên thanh dẫn hướng, nhấp để xác định tùy chọn lưới bề mặt

3 Nhấp chuột trái để chọn (các) cạnh cần sửa đổi

4 Trong hộp thoại nhỏ, nhấp vào biểu tượng để chuyển đổi giá trịđược xác định theo mật độ phần tử hoặc kích thước phần tử

5 Chỉnh sửa mật độ hoặc kích thước phần tử theo các cách sau: o Tăng giá trị cạnh riêng lẻ bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột trái vào cạnh; Giảm giá trị cạnh riêng lẻ bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột phải vào cạnh o Cuộn các giá trị cạnh bằng cách giữ Ctrl trong khi Cuộn bánh xe chuột lên và xuống Di chuột trực tiếp qua một cạnh sẽ chỉ sửa đổi cạnh đó; Di chuột qua không gian trống sẽ sửa đổi tất cảđã chọn Cạnh o Chỉ định một giá trị cạnh trong hộp thoại vi mô và nhấn Enter Nếu nhiều cạnh được chọn, một Giá trị chung sẽ được áp dụng Nếu nhiều cạnh với các giá trị cạnh khác nhau được chọn, sử dụng các mũi tên trong hộp thoại vi mô để Sửa đổi đồng thời các giá trị cạnh riêng lẻ mà không áp dụng giá trị chung giá trị

6 Trên thanh hướng dẫn, hãy nhấp vào Cập nhật

Mẹo: Xóa lựa chọn của bằng cách nhấp chuột trái vào không gian trống

5.3.3 Chỉnh sửa độ lệch lưới và phân phối kích thước phần tử

Sử dụng General 2D Mesh: Công cụ thiên vị để áp dụng tuyến tính, hàm mũ hoặc đường cong hình chuông thiên về các cạnh riêng lẻ của bề mặt và chỉnh sửa kích thước các phần tử Phân phối

Trước khi bắt đầu, hãy sử dụng General 2D Mesh: Tạo công cụđể xác định khu vực chia lưới bằng cách chọn các bề mặt, và tạo ra một lưới ban đầu

Sai lệch phần tử có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng phần tử khi chuyển đổi từ kích thước phần tử nhỏ hơn đến lớn hơn và cho phép kiểm duyệt các thay đổi về khía cạnh tỉ lệ từ đầu đến cuối

Sau khi đã tạo một lưới ban đầu, hãy thiên vị vị trí của các nút sao cho chúng Khoảng thời gian không đồng nhất vềkích thước Ví dụ: có thể chỉđịnh rằng nhỏhơn Các khoảng đi gần đầu cạnh, gần cuối cạnh, gần cả hai đầu với các khoảng lớn hơn ở giữa, hoặc gần giữa cạnh

1 Từ ribbon Mesh, bấm vào công cụ General 2D Mesh > Biasing

3 Nhấp chuột trái để chọn (các) cạnh cần sửa đổi

4 Trong hộp thoại hiển vi, nhấp vào biểu tượng để chọn một phần tử loại thiên vị

5 Chỉnh sửa độ lớn theo các cách sau: o Tăng giá trị cạnh riêng lẻ bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột trái vào cạnh; Giảm giá trị cạnh riêng lẻ bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột phải vào cạnh o Cuộn các giá trị cạnh bằng cách giữ Ctrl trong khi Cuộn bánh xe chuột lên và xuống Di chuột trực tiếp qua một cạnh sẽ chỉ sửa đổi cạnh đó; Di chuột qua không gian trống sẽ sửa đổi tất cả đã chọn Cạnh o Chỉđịnh một giá trị cạnh trong hộp thoại vi mô và nhấn Enter Nếu nhiều cạnh được chọn, một Giá trị chung sẽđược áp dụng Nếu nhiều cạnh với các giá trị cạnh khác nhau được chọn, sử dụng các mũi tên trong hộp thoại vi mô để Sửa đổi đồng thời các giá trị cạnh riêng lẻ mà không áp dụng giá trị chung giá trị

6 Trên thanh hướng dẫn, hãy nhấp vào Cập nhật

Mẹo: Xóa lựa chọn của bằng cách nhấp chuột trái vào không gian trống

Sử dụng công cụ General 2D Mesh: Face Edit để chỉnh sửa loại lưới và phương pháp đi lưới của bề mặt riêng lẻ

Trước khi bắt đầu, hãy sử dụng công cụ General 2D Mesh: Create để xác định khu vực chia lưới bằng cách chọn các bề mặt và Tạo lưới ban đầu

1 Từ ribbon Mesh, bấm vào công cụ General 2D Mesh > Face Edit

3 Chọn (các) bề mặt để chỉnh sửa

4 Trong hộp thoại hiển vi, chọn loại phần tử và đi lưới phương pháp để áp dụng cho (các) cạnh đã chọn

Chia lưới 3D [3]

Sử dụng Tetra: Tạo công cụđể tạo lưới tetra từ khối lượng kín của các yếu tố vỏ, hoặc từ bề mặt rắn hoặc kín hình học

1 Từ ribbon Mesh, bấm vào công cụ Tetra > Create

2 Tùy chọn: Trên thanh hướng dẫn, nhấp để xác định lưới tetra Tùy chọn

3 Chọn các thành phần, chất rắn hoặc bề mặt

Sử dụng menu thả xuống trên bộ chọn thanh dẫn hướng để đặt Loại thực thể

4 Tùy chọn: Kích hoạt bộ chọn Neo trên thanh hướng dẫn và chọn các nút neo

Hình 5 121: Hình minh họa lưới Tetra

Các tùy chọn sau đây có sẵn trong các tùy chọn thanh hướng dẫn menu ( )

Lưới tất cả các tập, nếu hình học của bao gồm các ổ đĩa bên trong một khối lượng khác âm lượng Ví dụ: nếu có một quả cầu bên trong một quả cầu lớn hơn, Chọn tùy chọn này cũng sẽ gây ra thể tích của hình cầu bên trong như thể tích giữa hai quả cầu được chia lưới

Sửa các nút giữa cho lưới bậc hai

Trong trường hợp tetras bậc 2, tùy chọn này sẽ sửa nút cạnh giữa của lưới bề mặt trong khi chia lưới khối lượng

Sử dụng thuật toán chia lưới tetra tiêu chuẩn nếu có thể

Tối ưu hóa tốc độ

Sử dụng thuật toán để chia lưới nhanh hơn Sử dụng tùy chọn này nếu Cân nhắc chất lượng yếu tố ít quan trọng hơn lưới thời gian thế hệ

Tối ưu hóa chất lượng

Chỉ đạo tetra mesher dành nhiều thời gian hơn để tối ưu hóa chất lượng yếu tố Nó sử dụng tỉ lệ thể tích, hoặc CFD Đo độ lệch cho tetras như một thước đo chất lượng Sử dụng cái này tùy chọn nếu bộ giải của nhạy cảm với chất lượng phần tử

Chọn một phương pháp để xác định tốc độ tăng trưởng của các yếu tố ngoài các lớp đồng nhất ban đầu (lớp biên) Các lựa chọn tăng trưởng này kiểm soát Sự cân bằng giữa số lượng phần tửđược tạo ra và phần tử chất lượng

Sử dụng công cụ Tetra: Remesh để tái tạo lưới cho một khối lượng các phần tử tứ diện

Bước 1 Từ ribbon Mesh, bấm vào công cụ Tetra > Remesh

Bước 2 Tùy chọn: Trên thanh hướng dẫn, nhấp để xác định lưới tetra Tùy chọn

Bước 3 Chọn các yếu tố

Bước 4 Tùy chọn: Kích hoạt bộ chọn Baffles trên thanh dẫn hướng và chọn vỏ vách ngăn.

Bước 5 Tùy chọn: Kích hoạt bộ chọn Neo trên thanh hướng dẫn và chọn các nút neo

Các tùy chọn sau đây có sẵn trong các tùy chọn thanh hướng dẫn menu ( )

Sửa các nút giữa cho lưới bậc hai

Trong trường hợp tetras bậc 2, tùy chọn này sẽ sửa nút cạnh giữa của lưới bề mặt trong khi chia lưới khối lượng

Tùy chọn này ảnh hưởng đến những mặt của các phần tử tetra trên Bên ngoài âm lượng, có nghĩa là các mặt tetra chỉ có một tetra Đính kèm Những khuôn mặt đó được gọi là khuôn mặt ranh giới tự do

Giữ lại các mặt ranh giới tự do hiện có

Lưới lại các mặt ranh giới tự do

Hoán đổi các cạnh của các mặt ranh giới tự do Các nút lưới không thay đổi

Sử dụng công cụ Hex để tạo ra một lưới các phần tử rắn.

Trong khi công cụ Solid Map có thể tự động tạo lưới 3D trực tiếp trên chất rắn miễn là các chất rắn chọn đã có thể lập bản đồ, chia lưới hex phụ thuộc vào lưới 2D hiện có, sau đó được ngoại suy thành lưới 3D dựa trên các thông số nhập vào

Hình 5 123: Solid map tạo lưới 3D

• Hai khuôn mặt đối lập được gọi là khuôn mặt "Nguồn" và "Mục tiêu"

• Một hoặc nhiều mặt kết nối trực tiếp và bao quanh âm lượng giữa các nguồn và mục tiêu được gọi là khuôn mặt "Hướng dẫn".

• Hướng kéo là vectơ từ mặt nguồn đến đích mặt.

Bước 1 Từ ribbon Mesh, bấm vào công cụ Hex

Bước 2 Nhấp vào thanh hướng dẫnđể đặt Các thông số để chia lưới. Đặt kích thước hoặc mật độ phần tử được xác định theo hướng dọc Này Xác định số lượng các yếu tố dọc theo độ sâu của bản đồ.

Các tùy chọn nâng cao sau đây có sẵn. Áp dụng trực giao dọc theo đùn

Giữ các phần tử rắn được tạo vuông góc hơn với mặt bề mặt theo hướng dọc

Tối ưu hóa các phần tử hex

Tối ưu hóa được thực hiện để cải thiện Jacobian và cong vênh chất lượng Tránh các yếu tố Jaobian tiêu cực

Bước 3 Chọn hình học nguồn xác định mặt nguồn của ổ đĩa 3D Đây có thể là các bề mặt, yếu tố hoặc mặt tô pô 2D / 3D

Bước 4 Tạo lưới hex theo một trong các cách sau:

Bảng 5 15: Các cách tạo lưới Hex

Sự quyết định Mô tả:

Dọc theo vectơ a Trong hộp thoại, đặt giá trị mật độ hoặc kích thước phần tử nếu chưa được xác định trong các tùy chọn thực đơn. b Nhập giá trị độ dày hoặc kéo trình thao tác để tạo hex lưới dọc theo phần tử bình thường

▪ Nhấp để chọn X / Y / Z toàn cầu, màn hình bình thường, màn hình song song và/hoặc màn hình thay vào đó, hướng do người dùng xác định

▪ Nhấp để lật bình thường hướng

Hình 5 124: Chọn hướng chia lưới

Hình 5 125: Các phần tử 1D được chuyển đổi thành các phần tử 2D dọc theo một vector

Với hướng dẫn / mục tiêu

(tùy chọn) c Nhấp vào bộ chọn Guides d Chọn hình học xác định khuôn mặt của tập 3D dọc theo mà muốn lập bản đồ lưới

Khi các yếu tố được sử dụng, các lưới đi lướiduy trì các vị trí nút với đã chọn Yếu tố Chúng có thể tương đương để có các nút chung Trong khi chọn các nút, mỗi lựa chọn phải đại diện cho một cạnh kết nối nguồn và đích e Nhấp vào Target f Nếu muốn, hãy chọn hình học mà muốn lưới 3D phù hợp lên với

Hình 5 126: Lưới theo đường dẫn g Trong hộp thoại, đặt giá trị mật độ hoặc kích thước phần tử nếu chưa được xác định trong các tùy chọn thực đơn

Hình 5 127: Lưới được tạo với các phần tử nguồn và đường giữa làm hướng dẫn

Hình 5 128: Lưới được tạo với các yếu tố nguồn và bề mặt / đường như Hướng dẫn

Hình 5 129: Lưới được tạo với các yếu tố nguồn và nhiều khuôn mặt và làm hướng dẫn Mặt phần tử Topo (2D / 3D) là Hỗ trợ.

Hình 5 130: Lưới được tạo với các phần tử nguồn và nhiều đường dẫn nút như Hướng dẫn

Bước 5 Tùy chọn: Trên thanh dẫn hướng, Tương đương tất cả của các phần tử trong thành phần solidmap và tạo các khuôn mặt (^faces; thành phần) cho thành phần đó

Chức năng này là tùy chọn và không ảnh hưởng trực tiếp đến solidmap Chức năng

Nó cho phép thực hiện mô hình rắn nhanh hơn và dễ dàng hơn Các Thành phần solidmap tương đương với dung sai ban đầu là 1% phần tử kích thước Khi chức năng này được thực hiện, một thông báo sẽ hiển thị thông báo cho về Số lượng nút tương đương cùng với giá trị dung sai được sử dụng Bất kì sử dụng tiếp theo chức năng này mà không thực hiện đi lưới rắn bổ sung tăng dung sai (tối đa 10% kích thước phần tử) trước khi tương đương lại

5.4.3.1 Chia lưới nhiều chất rắn có thể chọn nhiều chất rắn đểchia lưới Solid Map với điều kiện là mỗi chất Rắn trên thực tế có thể lập bản đồ Tuy nhiên, công cụchia lưới không phải lúc nào cũng lưới mọi lựa chọn rắn trong một hoạt động duy nhất, ngay cả khi tất cả các chất rắn được chọn hiển thị dưới dạng có thể lập bản đồ

172 Điều này có thể xảy ra nếu các ràng buộc có thể lập bản đồ từ các chất rắn khác nhau trong lựa chọn mâu thuẫn với nhau Ví dụ, một loại ràng buộc có thể đi lưới là nhất định Các bề mặt (dọc theo các mặt) của chất rắn có thể lập bản đồ phải thuộc loại lưới bản đồ Khi như vậy Các ràng buộc đang xung đột, các khuôn mặt khiến việc chia lưới thất bại được đánh dấu bằng màu đỏ biểu tượng hình vuông

Trong hình, cả hai chất rắn có thể được lập bản đồ riêng lẻ, nhưng rắn 1 (hình tam giác) phải Có tất cả các khuôn mặt được đánh dấu (5, 6 và 9) được chia lưới bản đồ Tuy nhiên, điều này gây ra xung đột Đối với chất rắn 2, chỉ có thể được lập bản đồ bằng cách sử dụng bề mặt dùng chung (6) làm Đích Điều này mâu thuẫn vì bề mặt dùng chung này phải khớp với các mắt lưới trên các bề mặt 4 và 8 đểlưới rắn 2

Trong trường hợp như vậy, có thểlưới các chất rắn còn lại bằng cách bỏ chọn những chất được đánh dấu với biểu tượng màu đỏ nhưng giữ lại những biểu tượng khác trong lựa chọn của bạn Điều này cho phép Lưới các chất rắn không được đánh dấu trong một hành động duy nhất, hoặc giúp chẩn đoán thêm vấn đề Thật không may, các chất rắn còn lại sẽ yêu cầu chia lưới riêng lẻ hoặc hơn nữa phân vùng trước khi chúng có thể được chia lưới đi lưới rắn như một nhóm

5.4.3.2 Chất rắn phân vùng cho khả năng lập bản đồ

Các công cụ sửa cơ bản [3]

Khi đưa các mô hình từ file 3D vào có những file bị lỗi ngoại quang và ta phải sử lý những lỗi này trước khi chi lưới

5.5.1 Lấp đầy các phần bị hở lớn

Hình 5 141: Mô hình đưa vào bị hở lớn 1- Chọn Sufaces > Patch

2- Sau đó chọn cạnh trên của phần hở kéo xuống cạnh dưới là sẽ lấp được khoảng hở

Hình 5 143: Hình ảnh sau khi lấp khoản hở 5.5.2 Lấp đầy các phần bị hở nhỏ

Hình 5 144: Stitch 2- Quét khu vực muốn lấp đầy các khoản hở > Stitch

Hình 5 145: Chọn khu vực muốn sửa

Note: Các khu vực có khe hở lớn ta có thể kéo thả để lấp đầy tương tự lệnh Patch

5.5.3 Sửa các phần tử bằng lệnh smooth

Công cụ này giúp các phần tử lưới được sửa lại sao cho smooth

1- Từ thanh ribbons chọn vào công cụ Edit Elements > Smooth

Hình 5 146: Smooth 2- Chọn các phần tử muốn làm Smooth

Hình 5 147: Chọn phần tử muốn làm việc 3- Bấm vào Smooth

Hình 5 148: Kết quả nhận được 5.5.4 Sửa các phần tử bằng lệnh Move

1 Từ ribbon Mô hình, bấm vào công cụ Edit Elements > Move

Các yếu tố được tô màu theo cách Vâng, họ tuân thủ các yêu cầu chất lượng được thiết lập trước được xác định trong các tiêu chí; tệp

2 Tùy chọn: Trên thanh hướng dẫn, nhấp để xác định các tùy chọn được sử dụng để chỉnh sửa các yếu tố

3 Tùy chọn: Tìm tất cả các yếu tố ở hoặc dưới một mức chất lượng nhất định a Nhấp vào Find trên thanh hướng dẫn b Tăng hoặc giảm số lớp xung quanh các bản vá lỗi không thành công bằng cách nhấp hoặc vào thanh hướng dẫn. c Xem lại bản vá tiếp theo hoặc trước đó của các phần tử không thành công bằng cách nhấp hoặc vào thanh hướng dẫn

4 Chỉnh sửa các phần tử theo các cách sau:

Bảng 5 16: Chỉnh sửa phần tử bằng lệnh Move

Nhấp chuột trái a Kéo các nút dọc theo bề mặt hoặc các cạnh và đường nét nổi bật

Các chất lượng của các yếu tố phụ thuộc vào nút được di chuyển Tự động điều chỉnh khi kéo

Hình 5 149: Dọc theo cạnh b Kéo lỗ / nút Lỗđể di chuyển chu vi. c Kéo trias

Alt + Nhấp chuột trái d Kéo các nút qua các cạnh và ra khỏi ranh giới

Hình 5 151: Kéo ra xa e Kéo các nút lỗ để chuyển động xuyên tâm

Shift + Nhấp chuột trái f Kéo các nút bình thường lên bề mặt.

Sử dụng hộp thoại vi môđể nhập giá trị chính xác Điều này giúp sửa chữa các yếu tố cong vênh và loại bỏ vết lõm.

Hình 5 152: Loại bỏ vết lỏm g Kéo lỗ / nút Lỗ để di chuyển góc

Kéo lỗ / nút Lỗ để chuyển động xuyên tâm và góc

Tối ưu hóa các yếu tố và nút dọc theo bề mặt hoặc cạnh

Alt + Nhấp đúp Tối ưu hóa các yếu tố và nút trên các cạnh.

Tối ưu hóa các nút bình thường với bề mặt

Tối ưu hóa các nút dọc và bình thường đến các bề mặt

5.5.5 Chỉnh sửa các phần tử bằng lệnh Split

1 Từ ribbon Mô hình, bấm vào công cụ Edit Elements > Split

Các yếu tố được tô màu theo cách Vâng, họ tuân thủ các yêu cầu chất lượng được thiết lập trước được xác định trong các tiêu chí; tệp

2 Tùy chọn: Trên thanh hướng dẫn, nhấp để xác định các tùy chọn được sử dụng để chỉnh sửa các yếu tố

3 Tùy chọn: Tìm tất cả các yếu tố ở hoặc dưới một mức chất lượng nhất định a Nhấp vào Tìm trên thanh hướng dẫn b Tăng hoặc giảm số lớp xung quanh các bản vá lỗi không thành công bằng cách nhấp hoặc vào thanh hướng dẫn c Xem lại bản vá tiếp theo hoặc trước đó của các phần tử không thành công bằng cách nhấp hoặc vào thanh hướng dẫn

4 Chọn một phương pháp phân chia từ menu thả xuống của thanh hướng dẫn

Chẻ a Chia một phần tử hoặc cạnh phần tử bằng cách nhấp chuột trái b Hoán đổi cạnh phần tử bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột trái vào phần tử hoặc cạnh Nhấp chuột bổ sung sẽ quay vòng qua các vị trí cạnh có thể. c Kết hợp hai yếu tố tria bằng cách giữ Shift trong khi nhấp chuột trái vào chia sẻ của chúng cạnh Đường a Vẽ liên tục một hoặc nhiều đường phân chia đồ họa b Nhấp vào Split

Hình 5 153: Cắt theo đường biên dạng

Lựa chọn phần tử c Chọn các yếu tố để tách. d Nhấp vào Tách

Hình 5 154: Lựa chọn phần tử

Note: Khi tách các yếu tố ở fillets hoặc mặt cong, ở giữa Các nút được chiếu trở lại các cạnh/bề mặt chính theo mặc định khi chia tách.

5.5.6 Đánh giá chất lượng phần tử

5.5.6.1 Đánh giá các yếu tố 2D theo chỉ số chất lượng

Sử dụng Legends Phạm vi QI (Chỉ số chất lượng) để phân loại chất lượng phần tử 2D tổng thể như sau: Tồi tệ nhất, thất bại, cảnh báo, tốt và lý tưởng

Hạn chế: Phạm vi QI không có sẵn cho 3D Yếu tố

1 Nhấp vào Phạm vi QI từ Legends

Màu sắc của các yếu tố thay đổi theo mức độ chúng tuân thủ yêu cầu chất lượng đặt trước Chất lượng của mô hình vỏ được tính như một Giá trị duy nhất dựa trên các danh mục khác nhau (tệ nhất, thất bại, cảnh báo, tốt và lý tưởng) được xác định trong tệp tiêu chí

2 Di chuyển thanh trượt để làm nổi bật tất cả các yếu tố ở hoặc dưới một chất lượng nhất định mức

Ví dụ: đặt thanh trượt thành Cảnh báo nội dung nổi bật tất cả các yếu tố trong mô hình có mức chất lượng được đánh giá là Cảnh báo hoặc Tệ nhất; trong Nói cách khác, các yếu tố ở mức chất lượng cảnh báo, thất bại và tồi tệ nhất sẽ là Nhấn mạnh.

Hình 5 156: Đánh giá chất lượng 2D

Mẹo: Thay đổi hiển thị các phần tử nằm ngoài phạm vi bằng cách nhấp chuột phải trên

Legends và chọn Ngoài phạm vi từ menu ngữ cảnh Điều này rất hữu ích khi muốn chọn các yếu tố của interest, ví dụ, chỉ các phần tử thất bại, bằng cách đặt bộ chọn thực thể thành Elements và sau đó Chọn các phần tử theo cửa sổ hoặc hiển thị

Tính toán chỉ số chất lượng

Giá trị Chỉ số Chất lượng là một hàm của mười hai tiêu chí với trọng số do người dùng xác định Yếu tố Mỗi tiêu chí có năm mức đánh giá

HyperWorks gán một giá trị hình phạt cho mỗi phần tửtheo đánh giá cho các tiêu chí cá nhân Các yếu tố không đạt tiêu chí được gán một Hình phạt từ 1,0 đến 10,0 như một hàm tuyến tính của phần tử cách bao xa thỏa mãn tiêu chí Các yếu tố vượt qua một tiêu chí được chỉ định một hình phạt giá trị từ 0,0 đến 1,0 cho tiêu chí đó Chỉ số chất lượng (Q.I.) là một hàm của Tiêu chí cá nhân, giá trị phạt Mỗi phần tử được gán tương ứng yếu tố Q.I màu

(trung bình gia quyền của các hình phạt vượt qua) + (tổng số tiền phạt có trọng số thất bại) tiêu chí Q.I

(trung bình gia quyền của các hình phạt của các yếu tố vượt qua) + (tổng trọng số của hình phạt của các yếu tố không thành công) hợp chất Q.I

(trung bình gia quyền của các tiêu chí Q.I vượt qua) + (tổng trọng số của tiêu chí Q.I không đạt)

Tất cả điều này có nghĩa là giá trị Q.I hợp chất cao hơn cho thấy chất lượng kém hơn

Mỗi tiêu chí có năm cấp độ Các yếu tố được chỉ định một hình phạt tùy thuộc vào nơi họ rơi vào các cấp độ này

Hình 5 157: Các cấp độ tiêu chí

Giá trị tuyệt đối tốt nhất / lý tưởng mà một yếu tố có thểđạt được Chẳng hạn Một phần tử lý tưởng sẽ có Tỉ lệkhung hình là 1.0, độ cong vênh là 0.0, Jacobian của 1.0, và như vậy Một số tiêu chí có thể không có lý tưởng, vì Ví dụ: Kích thước phần tử tối thiểu lý tưởng giống như phần tử trung bình kích thước Tương tự, đối với các mô phỏng yêu cầu tất cả lưới hình tam giác, "% của trias" không được áp dụng Do đó, "% trias" lý tưởng phụ thuộc vào loại phân tích, và nên được thiết lập bởi bạn Các yếu tố rơi vào điều này Mức độ được vẽ bằng màu mặc định của chúng, không được tô sáng Yếu tốlý tưởng không có hình phạt nào được giao cho họ

Mức này kém hơn một chút so với lý tưởng nhưng vẫn được coi là tốt cho Các phân tích cần thiết Tất cả các yếu tố có tiêu chí bằng hoặc tốt hơn mức này được coi là tốt và không có hình phạt nào được chỉ định chúng đặt tất cả các ngưỡng cấp độ tốt Các yếu tố rơi vào điều này Mức độ, giữa tốt và cảnh báo, được vẽ bằng màu mặc định của chúng, không Nhấn mạnh Các yếu tố nằm giữa tốt và cảnh báo được gán một hình phạt từ 0-0,79

Trình độ trung gian giữa tốt và thất bại Cấp độ này được sử dụng để Làm nổi bật các yếu tố không thất bại trong các tiêu chí nhưng gần gũi với nó HyperWorks đặt các giá trị này ở mức 80 phần trăm giữa mức tốt và thất bại Các yếu tố ở cấp độ này, rằng is, nằm giữa cảnh báo và thất bại, được vẽ bằng màu lục lam theo mặc định và là được chỉ định giá trị phạt từ 0,8 - 0,99

Xác định các yếu tố được coi là không thể chấp nhận được đối với phân tích, do đó thất bại nên sửa các yếu tố này trước khi thực hiện phân tích có thể chỉ định các mức thất bại Tất cả các Các yếu tố không đạt được hình phạt lớn hơn 1.0 Hình phạt Giá trị được tính tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của lỗi Các Các yếu tố đã thất bại, giữa thất bại và tồi tệ nhất, được vẽ bằng màu vàng theo mặc định và được đưa ra giá trị hình phạt từ 1.0-10.0 Do đó Các yếu tố vượt qua tất cả các tiêu chí có hình phạt dưới 1.0

Làm nổi bật các yếu tố không đạt tiêu chí với biên độ lớn, và đòi hỏi sự chú ý ngay lập tức Các mức tồi tệ nhất được HyperWorks đặt ra như một yếu tố của các giá trị tốt và thất bại Các yếu tố Sự sụt giảm trong và ngoài mức tồi tệ nhất này được vẽ bằng màu đỏ và được đưa ra một Giá trị phạt cốđịnh là 10,0

Ngoài các cấp độnày, cũng có thể bật/tắt các tiêu chí riêng lẻ theo yêu cầu phân tích của bạn cũng có thể đặt các trọng số khác nhau cho tiêu chí cá nhân Ví dụ, nếu jacobian tương đối quan trọng hơn Warpage, có thể chọn đặt Jacobian Comp Weight thành 2.0 Comp QI được tính toán Khi đó sẽ cho Jacobian trọng lượng gấp đôi so với các tiêu chí còn lại

5.5.6.2 Xem xét lại các phần tử 2D theo tiêu chí phần tử

CÁC BÀI T Ậ P V Ậ N D Ụ NG

Bài toán sử dụng chia lưới 2D cơ bản (lưới mặt giữa)

Hình 6 2: Bản vẽ bài tập 2

Bước 1: Nhập mô hình có thể sử dụng lệnh Import (Ctrl+I) hoặc kéo thẳng file từ ngoài vào để mở Model → Open

Hình 6 3: Đưa mô hình vào phần mềm

Tại thanh công cụ chọn Geometry → Midsurfaces → Automatic → Bấm chọn vào mô hình muốn tạo mặt giữa → Midsurface

Bước 3: Chia lưới cho mặt giữa

- Tại thanh công cụ chọn Mesh → General 2D Mesh → Create → Nhập kích thước lưới vào phần Mesh → Mesh

Hình 6 5: Chọn kích thước lưới

Hình 6 6: Hình ảnh lưới chia được

- Trên thanh công cụ Model chọn

- Sau khi click vào Materials điền thông tin vật liệu vào bảng NOTE: Tùy yêu cầu đề bài sẽ điền các thông số vật liệu khác nhau (ví dụ như hình)

- Sau khi điền xong thông số chọn Close

Bước 4: Thiết lập đặt tính vật liệu

- Trên thanh công cụ Model → Tại đây ta thiết lập các thông số như hình

Tại đây mình thiết lập Card Image là PSHELL và cho độ dày T = 2 (giống model)

Hình 6 8: Thiết lập Property Sau khi nhập số liệu xong bấm Close để kết thúc

Bước 5: Gán đặt tính vật liệu vào trong phần tửlưới Đây là bước để mình nhập các dữ liệu về vật liệu và đặt tính mà mình đã tạo trước đó vào Model để phần mềm hiểu được

- Ở thẻ Model nhấp đúp chuột vào Parts

- Ở thẻ Parts ta thiết lập như hình

Hình 6 10: Gán Property vào lưới

Bước 6: Thiết lập điều kiện biên

- Tại khu vực Model → bấm chuột phải → Create → Load Collectors Đặt tên SPC (Phần cốđịnh)

- Trên thanh công cụAnalyze → Constraints (Phần cốđịnh)

Hình 6 12: Chọn mặt cố định Ở phần Create ta chọn Faces và lựa chọn phần muốn cố định (như hình) =>

Note: Khi ta chọn Faces thì sẽ chọn được các mặt mà ta muốn cốđịnh

Bước 3: Trên thanh công cụAnalyze → Forces (Phần lực tác động)

- Ở phần create chọn nodes sau đó chọn điểm đặt lực ở model

Chọn giá trị lực và phương ở phần create

Hình 6 14: Chọn điều kiện của lực

Bước 7: Thiết lập Load Step

- Tại khu vực Model → Bấm chuột phải → Create → Load Step

- Tại khu vực Load Step ta tiến hành cài các bước của quy trình mô phỏng mình đã thiết lập trước

Hình 6 16: Thiết lập Load Step

- Tại thanh ribbon chọn vào Run sau đó chọn thư mục nơi lưu kết quả

- Bấm Run để chạy bài toán

Chia lưới theo tiêu chuẩn trước khi mô phỏng

Có thể sử dụng lệnh Import (Ctrl+I) hoặc kéo thẳng file từ ngoài vào để mở Model

Note: Tại bước này ta nhập các mô hình có sẵn trong thư mục phần mềm theo địa chỉ

“C:\Program Files\Altair\2022.2\tutorial\hm\part2.hm”

Bước 2: Chuyển chếđộxem sang Topology để kiểm tra bề mặt Model

Hình 6 20: Đánh giá bề mặt

Sau khi bật Topology ta thấy được mô hình đang có hoàn thiện hay chưa, có đứt gãy hay hở ở đoạn nào hay không qua các đường viền

Các đường viền màu xanh lá nghĩa là giao giữa 2 bề mặt

Các đường viền màu đỏ nghĩa là nó chỉ giao với 1 mặt

→ Từđó ta có thể đánh giá được độ hở của mô hình

Bước 3: Tiến hành chia lưới theo tiêu chuẩn lưới

Sử dụng công cụ BatchMesher Tại thanh công cụ mesh chọn BatchMesher → Edit parameters

Hình 6 21: BatchMesher Sau khi vào Edit parameters chọn Open để mở tiêu chuẩn có sẵn và bấm OK

Hình 6 22: Mở tiêu chuẩn cần chia lưới Sau đó ta quét hết bề mặt cần chia lưới → Mesh

Hình 6 23: Bấm vào Mesh đểchia lưới

Hình 6 24: Hình ảnh sau khi chia lưới

- Sau khi click vào Materials điền thông tin vật liệu vào bảng

NOTE: Tùy yêu cầu đề bài sẽ điền các thông số vật liệu khác nhau (ví dụ như hình)

Tại đây mình thiết lập Card Image là PSHELL và cho độ dày T = 2

Hình 6 30: Đặt vị trí điều kiện biên như hình Ở phần Create ta chọn Loops và lựa chọn phần muốn cốđịnh (như hình) =>

Note: Khi ta chọn Faces thì sẽ chọn được các mặt mà ta muốn cốđịnh

- Trên thanh công cụAnalyze → Forces (Phần lực tác động)

- Ở phần create chọn edges sau đó chọn đường đặt lực ở model

Chọn giá trị lực và phương ở phần create (Điền -50)

Bài toán sử dụng lưới 3D

Bước 1: Đưa mô hình vào phần mềm có thể sử dụng lệnh Import (Ctrl+I) hoặc kéo thẳng file từ ngoài vào để mở Model →

Trên thanh công cụ chọn Mesh => Tetra => Create khi muốn chia lưới theo kiểu Tetra

- Sau khi chọn Create => chọn định dạng Solids và click chuột vào model => sau khi click vào sẽ hiện Phần số sẽ chọn kích cỡ muốn chia Mesh (mm) => sau khi điền size mesh thì bấm vào nút Mesh

Bước 3: Thiết lập vật liệu

Trên thanh công cụ Model chọn

- Trên thanh công cụ Model =>

Hình 6 38: Chọn đặt tính cho vật liệu

- Ở cửa sổ Create Properties chọn vào mục Material => chọn vào dấu 3 chấm sau đó chọn vật liệu mình đã tạo => chọn

Bước 5: Gán đặt tính vào phần tử Đây là bước để mình nhập các dữ liệu về vật liệu và đặt tính mà mình đã tạo trước đó vào Model để phần mềm hiểu được

- Ở thẻ Parts ta thiết lập cho các mesh đã tạo

Hình 6 39: Gán Property vào phần tử

Tại khu vực Model → bấm chuột phải → Create → Load Collectors Đặt tên SPC (Phần cốđịnh)

Trên thanh công cụ Analyze → Constraints (Phần cốđịnh)

Hình 6 40: Điều kiện biên Ở phần create ta chọn Faces và lựa chọn phần muốn cốđịnh (như hình) =>

Trên thanh công cụ Analyze → Forces (Phần lực tác động) Ở phần create chọn nodes sau đó chọn điểm đặt lực ở model

Tại khu vực Model → Bấm chuột phải → Create → Load Step

Tại khu vực Load Step ta tiến hành cài các bước của quy trình mô phỏng mình đã thiết lập trước

Tại thanh ribbon chọn vào Run sau đó chọn thư mục nơi lưu kết quả

Bấm Run để chạy bài toán

Bài toán kéo tại lỗ

Hình 6 44: Bài toán kéo tại lỗ

Bước 2: Hộp thoại Open File sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mở sau đó nhấp vào Open

Ngoài ra: có thể mở nhanh tệp bằng cách kéo và thả tệp từ nơi lưu tệp vào cửa sổ mô hình hóa

Bước 2: Hộp thoại Import File sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mở sau đó nhấp vào Import

Note: Tại bước này ta nhập các mô hình có sẵn trong thư mục phần mềm theo địa chỉ

“C:\Program Files\Altair\2022.2\tutorial\hm\holes.hm”

Hình 6 45: Mô hình sau khi Open

Bước 2: Tạo bề mặt giữa

Chọn Geometry → Midsurfaces → chọn chế độ Solids → nhấp vào mô hình →

258 Hình 6 46: Chia mặt giữa cho model

Hình 6 47: Sau khi chia mặt giữa

Bước 3: Tiến hành chia lưới

Trên thanh công cụ chọn Mesh → General 2D Mesh → Create → chọn Surfaces → nhập thông sốlưới (ởđây ta chọn 0.1) → Mesh

Hình 6 49: Hình ảnh sau khi chia lưới Tạo liên kết RBE3

Trên thanh công cụ Model → RBE3 → chọn Edges → chọn phần rìa lỗ cần tạo liên kết→

Hình 6 50: Tạo liên kết tại lỗ cần đặt lực

Tại đây mình thiết lập Card Image là PSHELL và cho độ dày T = 2

Hình 6 53: Nhấp đúp vào Parts

Hình 6 56: Đặt điều kiện biên như hình Ở phần Create ta chọn nodes và lựa chọn phần muốn cốđịnh (như hình) =>

- Trên thanh công cụ Analyze → Forces (Phần lực tác động)

- Ở phần create chọn edges sau đó chọn đường đặt lực ở model

Chọn giá trị lực và phương ở phần create (Điền 50)

Hình 6 60: Bài toán chạy thành công

Bài toán mô phỏng thanh dài có lỗ

Hình 6 61: Bài toán mô phỏng thanh dài có lỗ

Hình 6 62: Bản vẽ bài toán

Bước 1: Đưa mô hình vào phần mềm

Bước 2: Hộp thoại Open File sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mở sau đó nhấp vào Open

Ngoài ra: có thể mở nhanh tệp bằng cách kéo và thả tệp từ nơi lưu tệp vào cửa sổ mô hình hóa

Bước 2: Hộp thoại Import File sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mở sau đó nhấp vào Import

Hình 6 63: Mở theo cách kéo file vào trong phần mềm

Trên thanh công cụ chọn Mesh => Tetra => Create khi muốn chia lưới theo kiểu Tetra

Hình 6 64: Chọn thông số lưới

- Sau khi chọn Create => chọn định dạng Solids và click chuột vào model => sau khi click vào sẽ hiện Phần số sẽ chọn kích cỡ muốn chia Mesh (mm) bài này ta chọn kích thước lưới 2mm => sau khi điền size mesh thì bấm vào nút Mesh

Bước 3: Thiết lập vật liệu

Trên thanh công cụ Model chọn

- Sau khi click vào Materials điền thông tin vật liệu vào bảng NOTE: Tùy yêu cầu đề bài sẽđiền các thông số vật liệu khác nhau (ví dụnhư hình)

- Trên thanh công cụ Model =>

- Ở cửa sổ Create Properties chọn vào mục Material → chọn vào dấu 3 chấm sau đó chọn vật liệu mình đã tạo → chọn → Close

Bước 5: Gán đặt tính vào phần tử Đây là bước để mình nhập các dữ liệu về vật liệu và đặt tính mà mình đã tạo trước đó vào Model để phần mềm hiểu được

- Ở thẻ Parts ta thiết lập cho các mesh đã tạo

Hình 6 67: Gán Property vào phần tử

Tại khu vực Model → bấm chuột phải → Create → Load Collectors Đặt tên SPC (Phần cốđịnh)

Trên thanh công cụ Analyze → Constraints (Phần cốđịnh)

Hình 6 68: Điều kiện biên Ở phần create ta chọn Faces và lựa chọn phần muốn cốđịnh (như hình) =>

Trên thanh công cụ Analyze → Forces (Phần lực tác động) Ở phần create chọn nodes sau đó chọn điểm đặt lực ở model

Tại khu vực Model → Bấm chuột phải → Create → Load Step

Tại khu vực Load Step ta tiến hành cài các bước của quy trình mô phỏng mình đã thiết lập trước

Tại thanh ribbon chọn vào Run sau đó chọn thư mục nơi lưu kết quả

Bấm Run để chạy bài toán

CÁC D Ạ NG K Ế T QU Ả

Dữ liệu kết quả trong HyperMesh và HyperView[4]

7.1.1 Các bước tạo, chỉnh sửa và hiển thị biểu đồ đường viền

Sử dụng công cụ Contour để trực quan hóa dữ liệu kết quả bằng cách tô màu các thực thể theo giá trị, cho phép để dễ dàng xác định mức tối đa và tối thiểu trong toàn bộ mô hình Biểu đồ đường viền có thể là được tạo bằng bất kỳ dữ liệu vô hướng nào, bao gồm các thành phần hoặc bất biến của vectơ hoặc tensor kết quả (ví dụ: ứng suất vonMises, cường độ dịch chuyển)

Bước 1 Từ ribbons Đăng, bấm vào công cụ Contour

Bước 2 Chọn một biểu đồ đường viền bằng cách sử dụng menu thả xuống trên thanh hướng dẫn

Bước 3 Tùy chọn: Nhấp vào biểu tượng Create Contour để xác định biểu tượng mới plot đường viền

Bước 4 Tùy chọn: Để xem lại và chỉnh sửa định nghĩa plot hiện tại, hãy nhấp vào thanh dẫn hướng

Bước 5 Tùy chọn: Chọn một tập hợp con các thành phần hoặc yếu tố để áp dụng plot

Theo mặc định, plot được áp dụng cho toàn bộ mô hình

Bước 6 Nhấp vào Vẽđể hiển thịđường viền

Bước 7 Bấm vào một trong các tùy chọn sau: o - Lưu các thay đổi và thoát khỏi công cụ o - Xóa plot o - Thoát khỏi công cụmà không lưu thay đổi

• Các lô đất dựa trên trường hợp và bước tải hiện tại, có thể được xem xét và Cập nhật từ thanh trạng thái hoặc trình duyệt

• Các ô hiện có cũng có thể được hiển thị hoặc xóa bằng cách sử dụng các biểu tượng plot trong Trình duyệt kết quả

• Chỉnh sửa định nghĩa cho một plot được hiển thị sẽ tự động cập nhật Đồ họa Đối với các mô hình lớn, việc chỉnh sửa định nghĩa plot có thể nhanh hơn nếu plot không được hiển thị

Phương pháp tính trung bình tiêu chuẩn (đơn giản) được hỗ trợ tương đương với cái nâng cao HyperView Điều đó có nghĩa là Bất biến tensor / vectơ được đánh giá / trích xuất từ trung bình đầy đủ Số lượng tensor sau mỗi thành phần đã được tính trung bình đối với một hệ thống nhất định (Toàn cầu hoặc Người dùng xác định)

Hiện nay các phương pháp tính trung bình nằm trên ranh giới một phần

Do giới hạn đồ họa hiện tại, các yếu tố bị xóa khỏi Iso thông qua Thanh trượt trong Legends vẫn được "hiển thị" cho cơ sở dữ liệu và có thể được chọn thông qua chế độ nhàn rỗi hoặc qua API

Hình ảnh 3D của vỏ và các yếu tố1D được hỗ trợ khi một đường viền chỉ được áp dụng khi các kiểu dữ liệu bị ràng buộc phần tử và với đơn hiệp hội Hỗ trợ các giá trị ràng buộc nút / góc là một công việc trong tiến bộ

7.1.2 Tạo, chỉnh sửa và hiển thị các biểu đồ vector

Sử dụng công cụ Vector để vẽ mũi tên sao cho hướng mà mũi tên chỉ là hướng của vectơ và chiều dài của mũi tên là độ lớn của nó Cá nhân Các thành phần vector, cắt và kết quả hoàn chỉnh có thểđược vẽ cho các kết quả dựa trên vectơ (ví dụ: X, Y, Z, Kết quả)

Bước 1 Từ ribbons Đăng, bấm vào công cụ Vector

Bước 2 Chọn một biểu đồ vectơ bằng menu thả xuống trên thanh hướng dẫn

Bước 3 Tùy chọn: Nhấp vào biểu tượng Tạo vệ tinh Vector để xác định mới plot vector

Bước 4 Tùy chọn: Để xem lại và chỉnh sửa định nghĩa plot hiện tại, hãy nhấp vào thanh dẫn hướng

Bước 5 Tùy chọn: Chọn một tập hợp con các thành phần hoặc yếu tố để áp dụng plot

Theo mặc định, plot được áp dụng cho toàn bộ mô hình

Bước 6 Nhấp vào Plot để hiển thị

Bước 7 Bấm vào một trong các tùy chọn sau: o - Lưu các thay đổi và thoát khỏi công cụ o - Xóa plot o - Thoát khỏi công cụ mà không lưu thay đổi

• Các lô đất dựa trên trường hợp và bước tải hiện tại, có thể được xem xét và Cập nhật từ thanh trạng thái hoặc trình duyệt

• Các ô hiện có cũng có thểđược hiển thị hoặc xóa bằng cách sử dụng các biểu tượng plot trong Trình duyệt kết quả

• Chỉnh sửa định nghĩa cho một plot được hiển thị sẽ tự động cập nhật Đồ họa Đối với các mô hình lớn, việc chỉnh sửa định nghĩa plot có thể nhanh hơn nếu plot không được hiển thị

7.1.3 Tạo, chỉnh sử các Legends

Sử dụng thực thể Legends để tạo, chỉnh sửa và gán Legends tùy chỉnh cho bất kỳ biểu đồđường viền, vectơ và tensor nào Huyền thoại có thể là số hoặc dựa trên danh mục Nó có thể được sao chép hoặc lưu vào một tệp bên ngoài và được nhập để sử dụng lại Tạo các ghi chú

1 Nhấp chuột phải vào khoảng trống trong Trình duyệt kết quả

2 Chọn cấu hình mong muốn từ Create Legend > Contour, Vector, or Tensor

3 Đối với Vector/Tensor, chọn loại mong muốn: số hoặc danh mục Legends danh mục được sử dụng để hiển thị các đồ thị vector hoặc tensor theo hướng Đối với các biểu đồ đường viền sau đây, Legends danh mục được hiển thị theo mặc định vì các kết quả này là các giá trị rời rạc

• Cốt truyện MaxLayer hoặc MinLayer

• Biểu đồ đường viền của Envelope Trace Datatype

• Biểu đồ đường viền của đầu ra kiểu dữ liệu Trạng thái liên hệ theo HĐH hoặc Abaqus Để chỉnh sửa Legends

1 Sử dụng Trình chỉnh sửa thực thể để chỉnh sửa các thuộc tính Legends như định dạng, độ chính xác, phạm vi, bảng phối màu và vị trí

2 Ngoài ra, hãy sử dụng menu ngữ cảnh Legends đồ họa để thay đổi một số thuộc tính Legends

Thao tác này sẽ tự động cập nhật thực thể chú thích được liên kết Để gán Legends:

1 Nhấp vào định nghĩa cốt truyện trong Trình duyệt kết quả để truy cập Trình chỉnh sửa thực thể hoặc mở Công cụ Contour / Vector / Tensor, chọn định nghĩa cốt truyện từ menu thả xuống trên thanh dẫn hướng, sau đó bấm vào

3 Nhấp vào Legends và chọn từ các Legends hiện có sử dụng IntelliSearch hoặc hộp thoại Lựa chọn nâng cao

Danh sách chỉ hiển thị các Legends của cùng một cấu hình

4 Để xóa Legends và hoàn nguyên về Legends mặc định, chỉ cần bỏ chọn Custom Legend

7.1.4 Ứng xuất đường viền beam

Sử dụng công cụ Beam Stress để hiển thị đường viền phân bố ứng suất trên tessellation của một mặt cắt ngang dầm

Phân bố ứng suất được tính toán lại từ các vecto "Lực lượng 1D" và "Khoảnh khắc 1D" kiểu dữ liệu ở phần đầu tiên (nút 1) của chùm tia Nó không sử dụng bất kỳ phục hồi căng thẳng điểm từ đầu ra của bộ giải có thể kiểm soát những đóng góp nào của lực lượng để xem xét trong thời gian căng thẳng Tính toán Ứng suất được tính bằng lý thuyết đàn hồi (tham khảo: Phân tích và thiết kế Dầm đàn hồi: Phương pháp tính toán, Walter D Pilkey).

• Tài sản phải đề cập đến phần dầm tiêu chuẩn hoặc dầm rắn o Một tessellation của phần được tạo theo yêu cầu để hiển thị đường viền căng thẳng

• Tệp kết quả cần bao gồm các kiểu dữ liệu vectơ "Lực lượng 1D" và "1D Khoảnh khắc" o OptiStruct native *.h3d thiếu các vectơ như vậy và sẽ không làm o *.op2, *.xdb hoặc Bất kỳ bản dịch nào trong tệp *.h3d sẽ làm

• Hiện tại, chỉ có lực / mômen kết quả tại nút đầu tiên của chùm tia được xem xét trong quá trình tính toán căng thẳng

1 Từ ribbons Đăng, bấm vào công cụ Beam Stress

2 Chọn các yếu tố 1D để tính toán ứng suất

3 Sử dụng menu thả xuống trên thanh hướng dẫn để chọn mức độ căng thẳng số lượng để đánh giá

Shear Y và Z liên quan đến hệ thống nguyên tố

Hình 7 1: Von mises căng thẳng về lựa chọn

4 Chọn lực và khoảnh khắc trong hộp thoại nhỏ Đại lượng ứng suất được chọn được tính từ các lực và khoảnh khắc đóng góp tác động lên nút đầu tiên của phần tử chùm tia a Chọn một trường hợp tải mà ứng suất sẽ được đánh giá b Theo mặc định, kiểu dữ liệu ứng suất được đánh giá từ tải diễn xuất đầy đủ: (FX, Fy, Fz) & (Mx, My, Mz) có thể tắt bất kỳ thành phần nào trong sốnày để Đánh giá sự căng thẳng kết quả mà không có sự đóng góp như vậy

282 Hình 7 2: Von Mises căng thẳng do lực / khoảnh khắc kết quả

Hình 7 3: Ứng suất Von Mises không có lực dọc trục

Hình 7 4: Von Mises căng thẳng mà không uốn cong

5 Các dầm đã chọn có thể được tạo đường viền cùng một lúc bằng cách nhấp vào thanh dẫn hướng Nếu không, nhấp vào Tìm sẽ nhập chuyến tham quan mô hình với các tùy chọn trước / tiếp theo đểĐiều hướng qua vùng chọn

Trong chuyến tham quan mô hình, tùy chọn Chếđộ xem bình thường sẽ tựđộng đặt chế độ xem bình thường thành phần và phù hợp với chế độ xem trên yếu tố

6 Đặt tùy chọn hiển thị bằng cách nhấp vào thanh hướng dẫn

Tính toán ứng suất mặc định được thực hiện bằng cách sử dụng lưới phần

Nhanh hơn cho các lựa chọn lớn và đủ chính xác trong hầu hết các Trường hợp

Khoảng 4 yếu tố về độ dày cho tường mỏng

Các kết quả mô phỏng có thể xuất ra được

Từ bài toán số 3 ở chương 6 ta có thể thu được các kết quả sau

302 Hình 7 13: Kết quả chuyển vị Mag

Hình 7 14: Kết quả chuyển vị theo phương X

303 Hình 7 15: Kết quả chuyển vị theo phương Y

Hình 7 16: Kết quả chuyển vịtheo phương Z

304 Hình 7 17: Kết quảứng xuất VonMises

Hình 7 18: Kết quả ứng xuất SignedVonMises

305 Hình 7 19: Kết quả ứng suất Tresca

Hình 7 20: Kết quảứng xuất Triaxiality

306 Hình 7 21: Kết quả ứng xuất Lode Param xi

Hình 7 22: Kết quảứng xuất Lode Param theta

307 Hình 7 23: Kết quả ứng xuất P1 (major)

Hình 7 24: Kết quả ứng xuất P2 (mid)

308 Hình 7 25: Kết quả ứng xuất P3 (mior)

Hình 7 26: Kết quảứng xuất Absolute Max Principal

309 Hình 7 27: Kết quảứng xuất MaxShear

Hình 7 28: Kết quảứng xuất Intensity

310 Hình 7 29: Kết quả ứng xuất Pressure

Hình 7 30: Kết quả ứng xuất theo chiều XX

311 Hình 7 31: Kết quả ứng xuất theo chiều YY

Hình 7 32: Kết quảứng xuất theo chiều ZZ

312 Hình 7 33: Kết quả ứng xuất theo chiều XY

Hình 7 34: Kết quả ứng xuất theo chiều YZ

313 Hình 7 35: Kết quảứng xuất theo chiều ZX

Hình 7 36: Ứng xuất theo VonMises

MÔ PH Ỏ NG CFD

Nhập mô hình và kiểm tra

Cách 1: Open Files Bước 1: Làm một trong ba bước sau đây: a Từ thanh công cụ, Home > Files > Open Model b Chọn File > Open > c Nhấn tổ hợp phím Ctrl + O Bước 2: Hộp thoại sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mở sau đó nhấp chọn Open

Ngoài ra: có thể mở nhanh tệp bằng cách kéo thả tệp từnơi lưu tệp vào cửa số mô hình hóa

Cách 2: Import Files Bước 1: Làm một trong hai bước sau đây: a Chọn File > Import > b Nhấn tổ hợp phím Ctrl + I Bước 2: Hộp thoại sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mở sau đó nhấp chọn Import

Cách 3: Export Files Bước 1: Chọn File > Export >

Bước 2: Hộp thoại sẽ dẫn đến thư mục làm việc của và chọn tệp để mở Chọn file cần mở sau đó nhấp chọn Export

Bước này giúp chúng ta kiểm tra trên các bề mặt khối đồng thời đánh dấu tất cả những khiếm khuyết về mặt hình học Ví dụ như các cạnh, các lớp vỏ kín, các giao điểm

Bước 1: Từ thanh công cụ, Geometry > Validate

Nếu bất kì kiểm tra bề mặt hoặc khối nào được gắn cờ, hãy nhấp vào liên kết dưới thanh công cụ sẽ được chuyển hướng trở lại công cụ sửa chữa Surface và Solid nơi có thể xem xét và khắc phục tất cả các lỗi

Bước 2: Sửa lỗi (nếu có)

Bước 1: Từ thanh công cụ, Geometry > Surface

- Cửa sổ mô hình hóa sẽ hiển thị chi tiết sốlượng lỗi cần sửa

Bước 2: Di chuyển chuột qua một dấu kiểm và chọn On hoặc Off Kiểm tra nào bị tắt sẽ không được cập nhật

Bước 3: Nếu trong quá trình kiểm tra đang tạo ra lỗi, hãy nhấp vào lỗi đó trong chú thích Một thanh hướng dẫn được sử dụng để xem lại và sửa lỗi hiển thị

Bước 4: Trên thanh hướng dẫn, xem lại từng lỗi bằng cách sử dụng mũi tên

Bước 5: Tắt Auto refresh checks Bước 6: Khi đã xác định được tất cả các lỗi, ta tiến hành sửa hai theo cách sau:

- Nhấp vào các lỗi được đánh dấu trong cửa sổ mô hình hóa để sửa từng lỗi một

- Nhấp vào nút ngoài cùng bên phải của thanh hướng dẫn để sửa tất cả các lỗi cùng một lúc

Chú ý: Nếu không thể sửa lỗi bằng cách sử dụng các tùy chọn được cung cấp trong công cụ Surface repair, hãy tách và sửa lỗi bằng nhóm công cụ Edit b Lỗi chất rắn

Bước 1: Trên thanh công cụ, Geometry > Solid

Cửa sổ mô hình hóa sẽ hiển thị chi tiết số lượng lỗi cần sửa

Bước 2: Di chuyển chuột qua một dấu kiểm và chọn On hoặc Off Kiểm tra nào bị tắt sẽ không được cập nhật

Bước 3: Nếu trong quá trình kiểm tra đang tạo ra lỗi, hãy nhấp vào lỗi đó trong chú thích Một thanh hướng dẫn được sử dụng để xem lại và sửa lỗi hiển thị Bước 4: Trên thanh hướng dẫn, xem lại từng lỗi bằng cách sử dụng mũi tên

Bước 5: Tắt Auto refresh checks

Bước 6: Khi đã xác định được tất cả các lỗi, ta tiến hành sửa hai theo cách sau:

- Nhấp vào các lỗi được đánh dấu trong cửa sổ mô hình hóa để sửa từng lỗi một

- Nhấp vào nút ngoài cùng bên phải của thanh hướng dẫn để sửa tất cả các lỗi cùng một lúc

Chú ý: Nếu không thể sửa lỗi bằng cách sử dụng các tùy chọn được cung cấp trong công cụ Solid repair, hãy tách và sửa lỗi bằng nhóm công cụ Edit

Bước 3: Xác nhận mô hình hợp lệ Khi tất cả các lỗi đã được khắc phục, nhấp lại vào công cụ Validate, lúc này công cụ sẽ xác nhận lỗi đã khắc phục và hiển thị một mô hình hợp lệ

Hình 8 1: Validate sau khi kiểm tra lỗi

Chọn bộ giải

Bước 1: Trên thanh công cụ, Flow > Physics

Khi đó hộp thoại Setup sẽ mở ra

Bước 2: Chọn bộ giải phù hợp

Hình 8 2: Chọn bộ giải Chọn bộ giải Steady hoặc Transient và điểm các thông số còn lại:

Transient: dòng chảy tức thời, có sự thay đổi lớn về mặt thời gian và không gian Sau khi mô phỏng có thể quan sát được tính chất dòng chảy thay đổi theo thời gian nhưng thời gian tính toán sẽ lâu

Steady: dòng chảy ổn định, có sựthay đổi về mặt thời gian nhưng trên không gian không có sựthay đổi nhiều Sau khi mô phỏng chỉ đưa ra được kết quả của dòng chảy khi ở trạng thái ổn định nhưng thời gian tính toán sẽ nhanh hơn Transient rất nhiều.

Chọn vật liệu

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Material

Khi đó hộp thoại sẽ mở ra

Bước 3: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện theo các lệnh sau:

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và ở lại trong công cụ Điều này cho phép tiếp tục chọn vật liệu khác (nếu có)

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ

(Các bước chọn, tạo, chỉnh sửa, xóa vật liệu sẽ dược trình bày chi tiết tại Chương 9).

Tạo điều kiện biên

Sử dụng công cụ Profiled để áp dụng các điều kiện biên đầu vào

Bước 1: Trên thanh công cụ, Flow > Profiled > Profiled Inlet

Bước 2: Trong hộp thoại, nhập giá trị cho mỗi tab:

- Setting (nếu có) Bước 3: Từthanh hướng dẫn, thực hiện các bước sau:

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ (Các công cụ tạo điều kiện biên khác sẽ được trình bày chi tiết tại Chương 10).

Chia lưới

Sử dụng công cụ Surface để xác dịnh cài đặt lưới trên các bề mặt đã chọn

Bước 1: Trên thanh công cụ, Mesh > Surface

Chọn các bề mặt cần tạo lưới

Bước 2: Trong hộp thoại, nhập thông số lưới

Bước 3: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện các bước sau:

Sử dụng công cụ Volume để chạy mô phỏng lưới

Bước 1: Trên thanh công cụ, Mesh > Volume

Hộp thoại Meshing Operations sẽ mở ra

Bước 2: Trong hộp thoại, nhập các tham số chia lưới

Bước 3: Nhấp vào Mesh để tiến hành tạo lưới

(Các công cụ xửlý lưới sẽđược trình bày chi tiết tại Chương 11).

Chạy mô phỏng

Sử dụng công cụ Run để cài đặt mô phỏng

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Run

Hộp thoại Launch Acusolve sẽ mở ra

Bước 2: Trong hộp thoại, nhập các thông số hoặc đặt lại tên cho mô hình

Bước 3: Nhấp vào Run để tiến hành quá trình chạy mô phỏng

(Các trạng thái chạy mô phỏng sẽđược trình bày chi tiết tại Chương 12)

T Ạ O, CH Ỉ NH S Ử A, XÓA V Ậ T LI Ệ U

Tạo vật liệu [4]

Bước 1: Trên thanh công cụ, Flow > Material Library

Bước 2: Trong phần Settings > Medium

Bước 3: Nhấp chọn tab My Materials, chọn biểu tượng để thêm vật liệu mình mong muốn, sau đó hộp thoại thuộc tính vật liệu sẽ mở ra

Bảng 9 1: Thuộc tính vật liệu

Fluid Xác định các thuộc tính vật liệu chất lỏng trong mỗi Tab Chọn một phương pháp định nghĩa và xác định các giá trị có liên quan

Solid Xác định các thuộc tính vật liệu chất rắn trong mỗi Tab Chọn một phương pháp định nghĩa và xác định các giá trị có liên quan

Chọn hai vật liệu chất lỏng, xác định độ dày và các giá trị có liên quan

Xác định vật liệu, đường kính, các tham số lực nâng, lực kéo, độ dày bề mặt và sức căng bề mặt của vật liệu phân tán

Khi mô phỏng dòng chảy nhiều pha sử dụng mô hình đa phân tán

Boiling Multiphase Sử dụng tab đầu tiên đểxác định thuộc tính phân tán và tab thứ hai đểxác định thuộc tính sôi Bước 4: Đóng hộp thoại để trở lại thư viện vật liệu (Material Library) Lúc này, những vật liệu đã được tạo sẽ xuất hiện tại tab My Materials Sốlượng vật liệu mới sẽ hiển thị bên trong ngoặc đơn bên cạnh công cụ biểu tượng.

Chỉnh sửa vật liệu [4]

Bước 3: Nhấp chọn tab My Materials, nhấp chuột phải vào vật liệu muốn chỉnh sửa và chọn Edit

Bước 4: Chỉnh sửa các giá trị trong mỗi tab thuộc tính vật liệu

Bước 5: Nhấp vào tên ở góc trên cùng bên trái của hộp thoại để đổi tên vật liệu Ngoài ra, cũng có thể đổi tên vật liệu bằng cách nhấp đúp chuột vào Name trong Material Library Bước 6: Đóng hộp thoại để quay lại Material library.

Xóa vật liệu [4]

Bước 3: Chọn tab My Materials, chọn vật liệu muốn xóa

Bước 4: Nhấp chọn để xóa.

Gán vật liệu [4]

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Material

Bước 3: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện các bước sau:

Xác định chất rắn có thành mỏng (Define Thin Solids), nếu có: sử dụng công cụ này để xác định các lớp nhiệt mỏng trên bề mặt và gán thuộc tính vật liệu

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Thin

Bước 2: Chọn các bề mặt gốc mà trên đó các lớp mỏng sẽđược xác định

Nếu chọn một bề mặt được kết nối bởi các chất rắn, hãy nhấp vào mũi tên để chuyển đổi các lớp được thêm vào phía nào của bề mặt

Hình 9 1: Chọn bề mặt Bước 3: Trong hộp thoại, bấm liên tục để thêm các lớp

Bước 4: Nhấp đúp vào trường Layer và điều chỉnh độ dày của lớp

Bước 5: Nhấp đúp vào trường Material và gán vật liệu hoặc chọn Create new để xác định vật rắn mới và thêm vật liệu đó vào Material Library

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và ở lại công cụ Điều này cho phép tiếp tục tạo các lựa chọn khác (nếu có)

Xác định cá bề mặt hở (Define porous Domains), nếu có: sử dụng công cụ này để xác định độ hở của hình trụ và hình cầu trên các vật thể rắn

Xác định Cartesian Porous Media

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Porous > Cartesian Porous Media

Bước 2: Chọn vật rắn, nhấp chọn Orientation trên thanh hướng dẫn

Bước 3: Định vị phương hướng cho Porous theo cách sau:

- Nhấp chuột trái vào mô hình

- Nhấp vào hộp thoại để định vị lại điểm định hướng với độ chính xác bằng công cụ Move Sau khi di chuyển, nhấn Esc để quay lại tình trạng hiện tại

- Nhấp vào hộp thoại để định vị hướng bằng công cụ Vector Khi hướng đã được xác định, nhấn Esc để quay lại trình trạng hiện tại

Bước 4: Xác định tính thấm theo các cách sau:

- Nhấp các giá trị vào các hộp văn bản K1, K2 và K3 trong hộp thoại

- Trong cửa sổ mô hình hóa, nhấp vào mũi tên trên bộ ba, nhập giá trị, sau đó nhấn Esc

Bước 5: Xác định các hệ số Darcy và Forchheimer theo các cách sau:

- Nhập giá trị vào Microdialog

- Nhấp để tính toán các hệ số bằng cách sử dụng độ dày, mật độ, độ nhớt, đường cong vận tốc và giảm áp suất

Bước 6: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện theo các cách sau:

Xác định phương tiện xốp hình cầu

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Porous > Spherical Porous Media

Bước 3: Định vịphương hướng cho Porous theo cách sau:

- Nhấp vào hộp thoại để định vị lại điểm định hướng với độ chính xác bằng công cụ Move Sau khi di chuyển, nhấn Esc để quay lại tình trạng hiện tại Bước 4: Xác định các hệ số Darcy và Forchheimer theo các cách sau:

Bước 5: Nhập các giá trịđộ thấm xuyên tâm, hướng trục và tiếp tuyến trong Microdialog Bước 6: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện theo các cách sau:

Xác định phương tiện xốp hình trụ

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Porous > Cylindrical Porous Media

Bước 3: Định vị phương hướng cho Porous theo cách sau:

- Nhấp vào hộp thoại để định vị hướng bằng công cụ Vector Khi hướng đã được xác định, nhấn Esc để quay lại trình trạng hiện tại

Bước 4: Xác định các hệ số Darcy và Forchheimer theo các cách sau:

Bước 5: Nhập các giá trị độ thấm xuyên tâm, hướng trục và tiếp tuyến trong Microdialog Bước 6: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện theo các cách sau:

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ.

Tạo Sources [4]

Sử dụng các công cụ Sources để chỉ định một tập hợp các lực (nhiệt hoặc động lượng) trong các vật thể rắn

Sử dụng công cụ Sources: Heat - để xác định nguồn nhiệt trên một đơn vị thể tích hoặc trên một đơn vị khối lượng cho phương trình năng lượng

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Sources > Heat Bước 2: Chọn chất rắn

Bước 3: Trong Microdialog, hãy chọn một định nghĩa và một nguồn nhiệt Bước 4: Xác định nguồn nhiệt

Bảng 9 2: Xác định nguồn nhiệt

Constant Nhập một giá trị nguồn nhiệt

2 Trong hộp thoại, chọn một biến từ Menu

3 Sử dụng bảng và đồ thị để nhập dữ liệu

2 Trong hộp thoại, hãy nhập một biểu thức từ hàm

3 Chọn một đối số từ Menu

4 Sử dụng bảng để nhập dữ liệu Bước 5: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện theo các cách sau:

Sử dụng công cụ Sources: Momentum – để thiết lập lực áp dụng cho phương trình động lượng có thể sử dụng công cụ này để xác định lực cục bộ cho bất kỳ vật rắn nào, ngoại trừ lực hấp dẫn

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Sources > Momentum Bước 2: Chọn chất rắn

Bước 3: Trong Microdialog, hãy chọn một loại và xác định nguồn động lượng Bảng 9 3: Xác định nguồn động lượng

Constant Nhập một giá trị nguồn động lượng

2 Trong hộp thoại, xác định trục X bằng cách sử dụng biến điều chỉnh đường cong

3 Sử dụng bảng và đồ thị để nhập dữ liệu User Function

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ 9.5.3 Tạo Species Source

Sử dụng công cụ Sources: Species – để xác định nguồn trên một đơn vị thể tích hoặc trên một đơn vị khối lượng cho một phương trình vận chuyển

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Sources > Species Bước 2: Chọn chất rắn

Bước 3: Trong Microdialog, hãy chọn một loại và xác định nguồn động lượng Bảng 9 4: Xác định nguồn động lượng

Constant Nhập một giá trị nguồn động lượng

2 Trong hộp thoại, xác định trục X bằng cách sử dụng biến điều chỉnh đường con

3 Sử dụng bảng và đồ thị để nhập dữ liệu User Function

Tạo khung tham chiếu [4]

Sử dụng công cụ Reference Frame để xác định các hệ quy chiếu quay trên vật thể hoặc trên bề mặt rắn

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Reference Frame

Bước 2: Chọn một mặt phẳng hoặc vật rắn

Bước 3: Nhấp vào Axis trên thanh hướng dẫn

Bước 4: Nhấp chuột trái để định vị trục quay trong cửa sổ mô hình hóa

Bước 5: Sử dụng các công cụ tùy chọn trong hộp thoại để căn chỉnh thêm trục:

- Click để lật hướng xoay

- Nhấp vào X, Y hoặc Z đểcăn chỉnh các trục chung

- Nhấp vào hộp thoại để định vị hướng bằng công cụ Vector Khi hướng đã được xác định, nhấn Esc để quay lại ngữ cảnh hiện tại

Bước 6: Nhập giá trị vận tốc góc (rad/sec)

Bước 7: Nhấp và chọn lực nào cần được xem xét

Bước 8: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện theo các cách sau:

Xác định thành phần trao đổi nhiệt [4]

Sử dụng công cụ Heat Exchanger để chỉ định các bộ phận trao đổi nhiệt cho chất rắn

Sẽ rất hữu ích khi lập mô hình bộtrao đổi nhiệt nếu có sẵn các đặc tính của chất làm mát, đặc tính ma sát và dữ liệu hiệu quả Một cách khác để lập mô hình các bộ phận trao đổi nhiệt là xác định môi trường xốp có nguồn nhiệt

Bước 1: Từ thanh công cụ Flow, nhấp vào mũi tên bên cạnh bộ công cụ Domain, sau đó chọn Heat Exchanger

Hình 9 2: Công cụ Heat Exchanger Bước 2: Chọn một chất rắn

Bước 3: Nhấp vào Inlet trên thanh hướng dẫn, sau đó chọn bề mặt đầu vào của bộ trao đổi

Lưu ý: Chỉ cho phép một lựa chọn bề mặt đầu vào Nếu đầu vào của chất rắn trao đổi nhiệt bao gồm nhiều bề mặt, hãy ghép chúng lại thành một bề mặt trước khi sử dụng công cụ này Công cụ Merge được truy cập từ Geometry bằng cách nhấp vào mũi tên bên cạnh tên nhóm công cụ Edit

Bước 4: Trong hộp thoại, sử dụng hai tab đểxác định độ dày của bộtrao đổi nhiệt, đặc tính của chất làm mát và đặc tính ma sát

Trong tab Advance, hãy xác định các loại ma sát theo các cách sau:

Bảng 9 5: Các loại ma sát

Kays London Nhập một giá trị vào các bảng

2 Trong hộp thoại chỉnh sửa biến, xác định trục X bằng cách sử dụng biến điều chỉnh đường cong

3 Sử dụng bảng và đồ thị để nhập dữ liệu chức năng User Function

2 Trong hộp thoại sửa biến , hãy nhập một biểu thức từ hàm

3 Chọn một số đối tượng từ Menu

Xác định các thành phần của Fan Components [4]

Sử dụng công cụ Fan Components để lập mô hình bằng cách chỉ định các đặc tính trên vật rắn

Bước 1: Từ thanh công cụ Flow, nhấp vào mũi tên bên cạnh bộ công cụ Domain, sau đó chọn Fan Components

Hình 9 3: Công cụ Fan Component Bước 2: Chọn mặt phẳng hoặc vật rắn Chỉ cho phép chọn một vùng cố định

Bước 3: Nhấp vào Surfaces trên thanh hướng dẫn, sau đó chọn bề mặt đầu vào của bộ trao đổi

Lưu ý: Chỉ cho phép một lựa chọn bề mặt đầu vào Nếu đầu vào của chất rắn trao đổi nhiệt bao gồm nhiều bề mặt, hãy ghép chúng lại thành một bề mặt trước khi sử dụng công cụ này Công cụ Merge được truy cập từ Geometry bằng cách nhấp vào mũi tên bên cạnh tên nhóm công cụ Edit

Bước 4: Nhấp vào Axis trên thanh hướng dẫn

Bước 5: Nhấp chuột trái vào cửa sổ mô hình hóa để đặt hướng trục của fan

Bước 6: Sử dụng các tùy chọn trong hộp thoại để căn chỉnh thêm trục:

- Nhấp vào X, Y hoặc Z để căn chỉnh các trục chung

- Nhấp vào hộp thoại để định vị hướng bằng công cụ Vector Khi hướng đã được xác định, nhấn Esc để quay lại ngữ cảnh hiện tại

Bước 7: Trong hộp thoại, hãy xác định phương pháp, loại fan, độ dày của fan và các thông sốđặc tính của fan – thông số lực hướng trục, hướng tâm, lực tiếp tuyến hoặc đường cong PQ

- Một đường cong PQ có thể được xác định bằng bảng và đồ thị

- Đường cong PQ là một mảng hai chiều xác định đường cong hiệu suất của fan với cột đầu tiên biểu thị tốc độ dòng chảy tính bằng m 3 /s và cột thứ hai biểu thị mức tăng áp suất tính bằng Pa

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và ở lại trong công cụ Điều này cho phép tiếp tục tạo các lựa chọn khác (nếu có)

Geometry: T ạ o, ch ỉ nh s ử a và xóa hình h ọ c

Chuyển đổi hình học: Sử dụng công cụ Chuyển đổi để xếp hình học b-spline và chuyển đổi sang hình học rời rạc có thể chuyển đổi sang dạng hình học rời rạc bằng cách chia mặt hoặc chia lại Hình học B-spline sẽ bị xóa sau khi cắt mặt và tất cả các định nghĩa cấu trúc liên kết, khối, bề mặt, đường, điểm, ID và siêu dữ liệu sẽ được giữ lại Quy trình làm việc cho hình học rời rạc sẽ giống như hình học b-spline Sau khi chuyển đổi mô hình b-spline sang mô hình rời rạc, sẽ có thể sử dụng hầu hết các công cụ với các tương tác giống nhau

Kích thước phù hợp, mịn hơn trong tessname sẽ giúp nắm bắt hình dạng và các hoạt động dựa trên hình học rời rạc sẽ mạnh mẽhơn.

Lưu ý: có thể chuyển đổi sang một mô hình rời rạc ngay cả sau khi thiết lập xong Tất cả các tham số thiết lập sẽđược giữ lại

Bước 1: Từ thanh công cụ, Geometry > Convert

Hộp thoại Chuyển đổi CAD sang FE mở ra

Bước 2: Chọn một phương pháp để chia lưới các bề mặt không được chia lưới và xác định các tham số liên quan

Bước 3: Nhấp vào Chuyển đổi

Tessellation được thực hiện trên toàn bộ mô hình nên không cần lựa chọn

Wrap: Trong mô hình CFD, các bộ phận đầu vào có thể có các vấn đề về cấu trúc liên kết, như các bề mặt tựdo và các điểm tự giao nhau, cũng như các vấn đề về lắp ráp các bộ phận, chẳng hạn như các bộ phận có khoảng cách rất gần và các bộ phận giao nhau Việc kết nối các bộ phận này theo cách thủ công có thể tốn thời gian và yêu cầu chuyên môn về một số công cụ nhất định Công cụ Wrap có thể tạo ra một mô hình ống góp kín nước từ đầu vào bẩn mà ít phải làm việc thủ công hơn Để nắm bắt chính xác các tính năng và hình dạng mong muốn, công cụ Wrap có khả năng giới hạn các lỗ, xác định các điều khiển kích thước/độ gần và chạy gói

- Cap Openings: Sử dụng công cụ Bọc : Đóng nắp để đóng các lỗ của đầu vào bọc và tránh rò rỉ kết quả bọc

Các công cụ Wrap hoạt động cho hình học được xếp chồng lên nhau Nếu đầu vào là hình học b-spline, trước tiên hãy chuyển đổi thành hình học rời rạc bằng công cụ Convert Để chuẩn bị cho quá trình bọc và lấy mô hình đa tạp, cách tốt nhất là đóng các lỗnhư đầu ống và che các tính năng không cần thiết như khe để chúng không bị ghi lại trong kết quả bọc vì chúng không hữu ích cho việc phân tích Công cụ Wrap : Cap cung cấp khả năng tạo mũ hoặc bản vá một cách tự động hoặc tương tác

Bước 1: Từ Geometry > Wrap > Cap

Bước 2: Thực hiện Cap Openings

2.1 Trên thanh dẫn hướng , chuyển bộ chọn sang Bộ phận / Bề mặt

2.2 Chọn các bộ phận/bề mặt

2.3 Tùy chọn: Trên thanh hướng dẫn , nhấp đểxác định tùy chọn giới hạn 2.4 Xác định chiều rộng bản vá tối đa.

Mẹo: Đo chiều dài lỗ mà muốn đóng và xác định nó là chiều rộng tối đa

2.5 Nhấp vào Cap trên thanh hướng dẫn để điền vào các chữ hoa

2.6 Xem xét các bản vá và xóa bất kỳ bản vá bề mặt nào không cần thiết

Hình 9 4: Lỗ sau khi được vá Bước 3: Thực hiện giới hạn tương tác

+ Trên thanh hướng dẫn , chuyển bộ chọn sang Lines / Nodes + Chọn dòng/nút

Vì các nắp đã tạo không cần phải phù hợp, nên có thể chọn bất kỳ nút hoặc đường nào bao phủ các lỗ

+ Tùy chọn: Trên thanh hướng dẫn , nhấp đểxác định tùy chọn giới hạn + Nhấp vào Cap trên thanh hướng dẫn để điền vào các chữ hoa

- Xác định Wrap Controls: Sử dụng công cụ Bọc : Cục bộ để xác định cài đặt kích thước bọc cục bộ trên các bề mặt đã chọn

Các công cụ Wrap hoạt động cho hình học được xếp chồng lên nhau Nếu đầu vào là hình học b-spline, trước tiên hãy chuyển đổi thành hình học rời rạc bằng công cụ Convert

Nói chung, các định nghĩa kích thước cục bộ được yêu cầu khi muốn nắm bắt các đối tượng địa lý nhỏ Trong quá trình bọc, các bề mặt được chọn sẽ được tinh chỉnh cục bộ

Bước 1: Từ Geometry > Wrap > Local

Bước 2: Chọn các bề mặt

Bước 3: Trong hộp thoại, xác định cài đặt kích thước bọc

Mẹo: Trình bao bọc sẽ có thể duy trì khoảng cách giữa các bộ phận/bề mặt nếu kích thước được xác định bằng 1/3 kích thước khoảng cách

Theo nguyên tắc chung, hãy xác định kích thước tối thiểu bằng 1/3 đối tượng nhỏ nhất cần chụp

- Xác định Proximity Refinement Controls: Sử dụng công cụ Bọc : Khoảng cách để xác định các điều khiển khoảng cách cho quy trình gói

Các công cụ Wrap hoạt động cho hình học được xếp chồng lên nhau Nếu đầu vào là hình học b-spline, trước tiên hãy chuyển đổi thành hình học rời rạc bằng công cụ Convert Để nắm bắt các khoảng trống cục bộ mà không cần tinh chỉnh kích thước ở mọi nơi, có thể chọn các bề mặt nơi các khoảng trống sẽđược giữ nguyên

Bước 1: Từ Geometry > Wrap > Promixity

Bước 3: Trong hộp thoại, xác định dung sai tiệm cận

Tất cả các khoảng cách gần trên giá trị này đều bị xóa Do đó, dung sai khoảng cách phải nhỏ hơn khoảng cách muốn bảo toàn

Bước 4: Từthanh hướng dẫn, thực hiện theo các lệnh sau:

- Lỗi Leaks: Sử dụng công cụ Bọc : Kiểm tra rò rỉ để phát hiện rò rỉ trong mô hình của trước khi bọc

- Khi phải bọc các bộ phận, điều quan trọng trước tiên là kiểm tra rò rỉ để tránh bất kỳ vùng không cần thiết nào bị giữ lại trong quá trình bọc Rò rỉ được tìm thấy bằng cách truy tìm các đường dẫn có sẵn giữa các nút hạt giống được bao bọc và các nút đích thông qua các khoảng trống lớn hơn kích thước tìm kiếm rò rỉ nhất định

Bước 1: Từ Geometry > Wrap > Leak Detection

Bước 2: Chọn các bộ phận cần kiểm tra rò rỉ

Bước 3: Tùy chọn: Nhấp vào thanh hướng dẫn đểxác định bán kính hạt giống Bước 4: Chọn các nút hạt kèm theo

Nhấp vào hình học để đặt một nút, sau đó nhấp vào chính nút đó để đặt lại vị trí của nó bên trong (các) phần đã chọn

Các nút kèm theo phải hoàn toàn nằm trong phạm vi quan tâm

Bước 5: Chọn các nút hạt giống mục tiêu

Các nút mục tiêu phải được định vị trong không gian bên ngoài (các) bộ phận đã chọn và dọc theo các khu vực rò rỉ đã biết có thể chọn nhiều điểm mục tiêu để tìm nhiều đường dẫn

Bước 6: Đặt kích thước tìm kiếm rò rỉ trong microdialog

Bất kỳ khoảng trống nào lớn hơn kích thước tìm kiếm sẽ được gắn cờ

Sau khi tìm thấy rò rỉ, hãy xem lại các đường dẫn và đóng các rò rỉ bằng công cụ Wrap

> Cap hoặc công cụ Surfaces > Patch Đường dẫn rò rỉ được lưu trữ trong một phần gọi là "_leak path" có thể xóa nó sau khi hoàn thành

- Chạy Wrapping: Sử dụng công cụ Wrap : Run để tạo lớp bọc từ các phần đã chọn

Các công cụ Wrap hoạt động cho hình học được xếp chồng lên nhau Nếu đầu vào là hình học b-spline, trước tiên hãy chuyển đổi thành hình học rời rạc bằng công cụ Convert

Nếu các điều khiển vùng lân cận và cục bộđược xác định, chúng sẽghi đè cài đặt mặc định được xác định trong công cụ này

Bước 1: Từ Geometry > Wrap > Run

Bước 2: Chọn các bộ phận để bọc

Bước 3: Trong hộp thoại, chọn một phương pháp gói

Bọc chặt sử dụng cơ chế bọc truyền thống trong khi bọc CAD giữ nguyên hình dạng hình học ban đầu và chỉ khắc phục các khu vực có vấn đề

4.1 Chọn bọc bên ngoài vùng lựa chọn của hay khoang

4.2 Chọn một định nghĩa cho khối

+ Tất cả - bọc tất cả các tập

+ Xem xét các hạt được bao bọc - khối lượng bọc được bao quanh bởi các nút hạt được xác định

+ Volume Index - hữu ích đểcó được khối lượng lớn nhất hoặc lớn thứ hai

+ Loại trừ các hạt kèm theo - bọc tất cả các tập nhưng không bao gồm các tập với các nút hạt kèm theo

4.3 Xác định các tham số bọc còn lại

Sau khi quấn chặt, kết quả được tạo sẽ được đặt vào phần được chọn đầu tiên và phần này được đổi tên thành “CFD wrap 1” Vì hình thức được bọc là đa dạng, nên kết quả có thể là một hoặc nhiều chất rắn Lựa chọn đầu vào được loại bỏ để tránh trùng lặp Bước 5: Đối với Cad Wrap:

5.1 Chọn bọc bên ngoài vùng lựa chọn của hay khoang

5.2 Xác định các tham số bọc còn lại

5.3 Chọn các nút hạt kèm theo

- Mô hình bọc lưới Remesh: Sử dụng Lưới để tạo lưới bề mặt mới trên hình học đã chuyển đổi

Công cụ Lưới hoạt động cho hình học được xếp chồng lên nhau Nếu đầu vào là hình học b-spline, trước tiên hãy chuyển đổi thành hình học rời rạc bằng công cụ Convert

T Ạ O ĐIỀ U KI Ệ N BIÊN

Các loại điều kiên biên [4]

Điều kiện biên dòng vào

- Loại điều kiện biên này được áp dụng tại các biên mà luồng đi vào miền Có nhiều cách khác nhau để xác định điều kiện dòng vào

- Loại vận tốc: Vận tốc do người dùng quy định được áp dụng cho tất cả các nút trên bề mặt Thông lượng khối lượng qua bề mặt phụ thuộc vào sự thay đổi của biên dạng vận tốc quy định

- Loại áp lực: Các giá trị áp suất do người dùng quy định được áp dụng cho tất cả các nút của bề mặt Loại điều kiện này rất hữu ích khi không biết vận tốc hoặc tốc độ dòng chảy, chẳng hạn như dòng chảy do lực nổi

- Thông lượng lớn: Tốc độ thông lượng khối do người dùng quy định được áp đặt trên bề mặt Cấu hình lớp ranh giới cho các trường vận tốc và nhiễu loạn được tính toán dựa trên khoảng cách từ các bức tường chống trượt và số Reynolds ước tính Trong AcuSolve, cấu hình được tính toán lại ở mỗi bước sao cho các mắt lưới biến dạng được tính đúng trong phép tính

- Lưu lượng dòng chảy: Tốc độ dòng chảy theo quy định của người dùng được áp đặt trên bề mặt Cấu hình lớp ranh giới cho các trường vận tốc và nhiễu loạn được tính toán dựa trên khoảng cách từ các bức tường chống trượt và số Reynolds ước tính Trong AcuSolve, cấu hình được tính toán lại ở mỗi bước sao cho các mắt lưới biến dạng được tính đúng trong phép tính

- Vận tốc trung bình: Một vận tốc trung bình được áp đặt trên bề mặt Một cấu hình vận tốc tương tự như điều kiện biên từ thông khối lượng được sử dụng trong trường hợp này

393 Điều kiện biên dòng ra

- Loại điều kiện biên này được áp dụng tại các biên mà luồng ra khỏi miền Chủ yếu có hai loại điều kiện dòng chảy

- Áp suất đầu ra: Các giá trị áp suất do người dùng quy định được áp dụng cho tất cả các nút của bề mặt Loại điều kiện biên này rất hữu ích khi đã biết áp suất ở đầu ra, ví dụ như dòng chảy đi vào khí quyển Điều kiện Wall Boundary

- Loại điều kiện biên này được sử dụng cho các bức tường vật lý trong miền mô phỏng

Nó xác định vận tốc của chất lỏng ở bề mặt Wall Ví dụ, đối với một bức tường cố định trong dòng chảy nhớt, một điều kiện biên của bức tường sẽáp đặt tất cả các thành phần của vận tốc bằng không Đối với một mô phỏng trong đó bản thân Wall đang chuyển động với một vận tốc nhất định, điều kiện biên của bức tường sẽ áp đặt vận tốc đó cho chất lỏng trên bề mặt của bức tường Nói tóm lại, một điều kiện biên của bức tường có thể được biểu thị bằng

V normal = 0 và V tangential = V wall Điều kiện biên trượt

- Loại điều kiện biên này được áp dụng cho bề mặt không có vận tốc pháp tuyến nhưng có ứng suất cắt bằng không, nghĩa là không có sự thay đổi vận tốc tiếp tuyến

∂x i = 0 với x i là hướng tiếp tuyến của bề mặt Điều kiện biên đối xứng

- Đối với các bài toán có một mặt phẳng đối xứng, thực tế là nghiệm đối xứng có thể được khai thác bằng cách chỉ mô hình hóa một nửa bài toán và xác định loại biên là phép đối xứng tại mặt phẳng đối xứng Về mặt toán học, loại đối xứng tương đương với loại trượt, nghĩa là từ thông bằng 0 trên mặt phẳng và ứng suất cắt bằng 0 dọc theo mặt phẳng Điều kiện biên Far-Field

- Loại điều kiện biên này được sử dụng để biểu diễn các điều kiện ở xa nguồn nhiễu Dòng chảy tại các ranh giới này thường đồng nhất Far-Field thường được sử dụng cho các luồng bên ngoài, trong đó không có biến điều kiện luồng tự do ở đầu nguồn xa Điều kiện biên bề mặt tự do

- Bề mặt tự do là bề mặt của chất lỏng không bị hạn chế bởi bất kỳ ranh giới vật lý nào, giống như bề mặt trên cùng của bài toán hộp trượt Loại điều kiện biên này áp đặt thành phần bình thường của vận tốc lưới cho vận tốc dòng chảy.

Điều kiện mặc định [4]

Sử dụng công cụ Default Wall để chỉnh sửa các thuộc tính mặc định của các bề mặt tường chưa được gán Nếu sau này gán thuộc tính cho bề mặt, bề mặt đó sẽ bị xóa khỏi miền mặc định

Bước 1: Từ thanh công cụ nhấp chọn Flow, nhấp vào mũi tên bên cạnh công cụ

Boundaries, sau đó chọn Default Wall

Hình 10 2: Công cụ Default Wall

Hộp thoại Default Wall Condition mở ra và tất cả các Wall không xác định được tô sáng

Bước 2: Chọn một loại điều kiện biên từ Setting và nhập các giá trị:

- Xử lý bề mặt chống trượt

- Xử lý bề mặt trong

Xác định đầu vào [4]

Sử dụng công cụ Profiled để áp dụng các điều kiện biên trên các bề mặt mà dòng đi vào Cấu hình lớp ranh giới cho các trường vận tốc và nhiễu loạn được tính toán dựa trên khoảng cách từ các bề mặt chống trượt và sốReynolds ước tính Trong AcuSolve , cấu hình được tính toán lại ở mỗi bước sao cho các mắt lưới biến dạng được tính đúng trong phép tính Bước 1: Chọn các bề mặt để áp dụng các điều kiện biên theo các cách sau:

- Trên thanh công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign inlet > Profiled

- Trên thanh công cụ, Flow > Profiled > Profiled Inlet , sau đó chọn mặt phẳng

Bước 3: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện các lệnh sau:

10.3.1 Xác định Mass Flow Rate

Sử dụng công cụ Mass Flow Rate để xác định tốc độ dòng chảy khối lượng tại một bề mặt Cấu hình lớp ranh giới cho các trường vận tốc và nhiễu loạn được tính toán dựa trên khoảng cách từ các bề mặt chống trượt và số Reynolds ước tính Trong AcuSolve, cấu hình được tính toán lại ở mỗi bước sao cho các mắt lưới biến dạng được tính đúng trong phép tính

Bước 1: Chọn các bề mặt để áp dụng các điều kiện biên theo các cách sau:

- Trên thanh công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign inlet > Mass Flow Rate

- Trên thanh công cụ, Flow > Profiled > Mass Flow Rate , sau đó chọn mặt phẳng

- Vận tốc dòng chảy lớn

- Setting Bước 3: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện các lệnh sau:

10.3.2 Xác định Volumetric Flow Rate

Sử dụng công cụ Volumetric Flow Rate để xác định tốc độ dòng thể tích tại một bề mặt Cấu hình lớp ranh giới cho các trường vận tốc và nhiễu loạn được tính toán dựa trên khoảng cách từ các bề mặt chống trượt và số Reynolds ước tính Trong AcuSolve, cấu hình được tính toán lại ở mỗi bước sao cho các mắt lưới biến dạng được tính đúng trong phép tính

- Trên thanh công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign inlet > Volumetric Flow Rate

- Trên thanh công cụ, Flow > Profiled > Volumetric Flow Rate , sau đó chọn mặt phẳng

Xác định vận tốc đầu vào không đổi [4]

Sử dụng công cụ Constant để xác định bề mặt với vận tốc không đổi Vận tốc do người dùng xác định, trong bất kỳ hệ tọa độ nào, được áp dụng cho tất cả các nút của một bề mặt được chọn

- Trên thanh công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign inlet > Constant

- Trên thanh công cụ, Flow > Constant Chọn các bề mặt

Xác định áp suất [4]

10.5.1 Xác định áp suất động

Sử dụng công cụ Stagnation Pressure để xác định các áp lực trên các nút của một bề mặt Loại điều kiện này rất hữu ích khi không biết vận tốc hoặc tốc độ dòng chảy

- Trên thanh công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign inlet > Stagnation Pressure

- Trên thanh công cụ, Flow > Pressure > Stagnation Pressure , sau đó chọn các bề mặt

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ 10.5.2 Xác định áp suất tĩnh

Sử dụng công cụ Static Pressure để xác định áp suất tĩnh trên các nút của một bề mặt Loại điều kiện này rất hữu ích khi không biết vận tốc hoặc tốc độ dòng chảy

- Trên thanh công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign inlet > Static Pressure

- Trên thanh công cụ, Flow > Pressure > Static Pressure , sau đó chọn các bề mặt

Xác định Far Field [4]

Sử dụng công cụ Far Field để để xác định các bề mặt cách xa nguồn nhiễu Các dòng chảy tại các ranh giới này thường đồng nhất Far Field thường được sử dụng cho các luồng bên ngoài, trong đó các biến đối với điều kiện luồng tự do ở đầu nguồn xa là không có Bước 1: Chọn các bề mặt để áp dụng các điều kiện biên theo các cách sau:

- Trên thanh công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Far Field

- Trên thanh công cụ, Flow > Pressure > Far Field , sau đó chọn các bề mặt

Xác định đầu vào khí quyển

Sử dụng công cụ Atmospheric để xác định các lớp ranh giới khí quyển ở đầu vào Khi loại dòng vào được đặt thành khí, cấu hình vận tốc đầu vào và lượng dòng chảy rối được tạo tựđộng Vận tốc đầu vào được quy định thông qua LOG LOW trong khi các thuộc tính nhiễu loạn đầu vào được tính toán theo mô hình nhiễu loạn đã chọn Đầu vào cần thiết là độ nhám bề mặt và vận tốc tham chiếu

Các điều kiện biên vận tốc và nhiễu loạn tương ứng tại dòng chảy vào sẽ được tạo tự động Lưu ý rằng phải có một tỉ lệ thực nghiệm (30) giữa độ nhám dòng vào và độ nhám tiêu chuẩn của Wall

Ví dụ, nếu dòng chảy vào lớp ranh giới khí có độ nhám 0,001m trên mặt đất, chức năng Turbulence Wall tiêu chuẩn phải có độ nhám 0,03m

Bước 1: Từ thanh công cụ, Flow > Atmospheric

Bước 2: Chọn bề mặt đầu vào

Bước 3: Sử dụng tiện ích trong cửa sổ mô hình hóa làm tham chiếu, xác định hướng dòng chảy (mũi tên xanh lục), mặt đất (mũi tên đỏ), gốc tọa độ (vị trí của tiện ích)

- Nhấp vào hộp thoại nhỏ để căn chỉnh và định vị tiện ích bằng công cụ Move Sau khi di chuyển, nhấn Esc để quay lại cửa sổ mô hình hóa

- Nhấp vào hộp thoại vi mô để định hướng mặt phẳng bằng công cụ Vector Khi hướng đã được xác định, nhấn Esc để quay lại cửa sổ mô hình hóa Bước 4: Xác định độ nhám mặt đất và vận tốc tham chiếu

Bước 5: Nhấp vào tab Setting và cập nhật giá trị ưu tiên

Xác định đầu ra [4]

Sử dụng công cụ Outlets để xác định các điều kiện biên trên các bề mặt nơi dòng thoát khỏi Model

Bước 1: Trên thanh công cụ, Flow > Outlet

Xác định các bề mặt có vận tốc bằng “0” [4]

Sử dụng công cụ No Slip để xác định các Physicals Wall trong miền mô phỏng No-slip xác định vận tốc của chất lỏng ở bề mặt

Ví dụ, đối với một bề mặt đứng yên trong dòng chảy, một điều kiện biên của bề mặt sẽ thay đổi tất cả các thành phần của vận tốc về “0”

Bước 1: Chọn các bề mặt hoặc chất rắn mỏng để áp dụng điều kiện biên:

Bảng 10 1: Điều kiện No Slip

Chọn bề mặt theo các cách sau:

- Khi ở trong công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Wall > No Slip

- Từ thanh công cụ, Flow > No Slip Chọn các bề mặt

Xác định điều kiện hai bên của mặt biên

1 Từ thanh công cụ, Flow > No Slip

2 Thay đổi trên thanh hướng dẫn thành Thin Solids

3 Chọn chất rắn mỏng (chỉ có thể chọn các khối mỏng nếu các layer đã được xác định bằng công cụ Thin)

4 Chọn một tùy chọn từ thanh hướng dẫn

1 Direction: Away from Parent Surface - Xác định điều kiện trên bề mặt biên xa bề mặt lớn nhất

2 Direction: Adjacent to Parent Surface - Xác định điều kiện trên bề mặt biên gần bề mặt lớn nhất

3 Direction: Both Sides - Xác định điều kiện về hai phía của mặt biên

Xác định bề mặt vách ngăn [4]

Sử dụng công cụ Baffles để xác định bề mặt vách ngăn Vách ngăn có thể được xác định trên bề mặt hoặc bất kỳ bề mặt nào dựa trên nhu cầu mô phỏng Trong quá trình chạy bộ giải, các vách ngăn sẽ được chia thành hai mặt và kết quả sẽ có ở cả hai mặt

Bước 1: Trên thanh công cụ, Flow > Baffles

Bước 2: Trên thanh hướng dẫn, xác định điều kiện biên trên Surfaces hay Thin Solids

Chú ý: chỉ có thể chọn các khối mỏng nếu các layer đã được xác định bằng công cụ Thin

Bước 3: Chọn Surfaces hay Thin Solids

Nếu tùy chọn Filter non baffle surfaces được kích hoạt, thì chỉ có các vách ngăn cấu trúc liên kết có sẵn để lựa chọn; các bề mặt còn lại trong suốt Tắt tùy chọn này để chọn các bề mặt Non-Topological

Bước 4: Đối với Thin Solids, hãy chọn một tùy chọn trên thanh hướng dẫn

Bảng 10 2: Các trường hợp Thin Solid

Parent Surface Xác định điều kiện trên mặt biên xa nhất từ mặt lớn nhất

Parent Surface Xác định điều kiện trên mặt biên gần mặt lớn nhất Direction: Both Sides Xác định điều kiện hai bên của mặt biên

Bước 5: Trong hộp thoại, nhập giá trị cho mỗi tab

Xác định tốc độ chuyển động của bề mặt [4]

Sử dụng công cụ Moving để xác định một bề mặt đang chuyển động với một vận tốc nhất định Điều kiện này sau đó áp đặt vận tốc đó cho chất lỏng

- Khi ở trong công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Wall > Moving

- Từ thanh công cụ, Flow > Moving Chọn các bề mặt

1 Từ thanh công cụ, Flow > Moving

4 Chọn một tùy chọn từthanh hướng dẫn

- Direction: Away from Parent Surface Xác định điều kiện trên bề mặt biên xa bề mặt lớn nhất

- Direction: Adjacent to Parent Surface Xác định điều kiện trên bề mặt biên gần bề mặt lớn nhất

- Direction: Both Sides Xác định điều kiện về hai phía của mặt biên Bước 2: Trong hộp thoại, nhập giá trị cho mỗi tab:

Xác định bề mặt có ứng suất cắt bằng “0” [4]

Sử dụng công cụ Slip để xác định các bề mặt tường có ứng suất cắt bằng không và qua đó không có vận tốc

Bảng 10 4: Điều kiện ứng suất cắt

- Khi ở trong công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Wall > Slip

- Từ thanh công cụ, Flow > Slip Chọn các bề mặt

1 Từ thanh công cụ, Flow > Slip

4 Chọn một tùy chọn từthanh hướng dẫn

- Direction: Away from Parent Surface Xác định điều kiện trên bề mặt biên xa bề mặt lớn nhất

- Direction: Adjacent to Parent Surface Xác định điều kiện trên bề mặt biên gần bề mặt lớn nhất

- Direction: Both Sides Xác định điều kiện về hai phía của mặt biên Bước 2: Trong hộp thoại, nhập giá trịưu tiên.

Xác định điều kiện đối xứng [4]

Sử dụng công cụ Symmetry để xác định một bề mặt là mặt phẳng đối xứng Các mặt phẳng đối xứng có thể được sử dụng để mô hình hóa chỉ một nửa miền mô phỏng thực tế trong trường hợp hình học đối xứng qua các bề mặt Tại bề mặt đối xứng thể hiện từ thông bằng không và ứng suất cắt tại đó bằng không

- Trên thanh công cụ Flow, hãy chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Inlet > Symmetry

- Trên thanh công cụ, Flow > Symmetry Chọn mặt phẳng

Bước 2: Trong hộp thoại, nhập các giá trị ưu tiên

Xác định điều kiện theo chu kỳ [4]

Sử dụng công cụ Preodic: để xác định ranh giới định kỳ với chu kỳ tịnh tiến Các điều kiện biên định kỳ tịnh tiến xác định rằng các giá trị của tất cả các biến trên các cặp bề mặt đều bằng nhau

Bước 1: Trên thanh công cụ, Flow > Preodic > Translation Bước 2: Chọn bề mặt gốc Nếu các bề mặt mục tiêu đã được chọn, việc cập nhật lựa chọn gốc sẽđặt lại lựa chọn mục tiêu hiện tại

Bước 3: Chọn Target trên thanh hướng dẫn

Bước 4: Chọn bề mặt mục tiêu sẽ chỉ có thể chọn các bề mặt có thể tạo thành chu kỳ tịnh tiến với lựa chọn gốc Nếu bất kỳ bề mặt gốc nào không có bề mặt đích tương thích, công cụ sẽ không cho phép chọn bất kỳ bề mặt đích nào

Bước 5: Trong hộp thoại, chỉ định mức độưu tiên, loại hoạt động và đầu ra bề mặt được liên kết Loại hoạt động xác định xem định nghĩa chu kỳcó được xem xét hay không

10.14.2 Chu kỳ tuần hoàn quay

Sử dụng công cụ Preodic: để xác định ranh giới định kỳ với chu kỳ tịnh tiến Các điều kiện biên tuần hoàn xoay xác định rằng các giá trị của tất cả các biến trên các cặp bề mặt đều bằng nhau

Bước 1: Trên thanh công cụ, Flow > Preodic > Rotation

Bước 2: Chọn bề mặt gốc Nếu các bề mặt mục tiêu đã được chọn, việc cập nhật lựa chọn gốc sẽ đặt lại lựa chọn mục tiêu hiện tại

Bước 4: Chọn bề mặt mục tiêu sẽ chỉ có thể chọn các bề mặt có thể tạo thành chu kỳ tịnh tiến với lựa chọn gốc Nếu bất kỳ bề mặt gốc nào không có bề mặt đích tương thích, công cụ sẽ không cho phép chọn bất kỳ bề mặt đích nào Khi lựa chọn đối tượng hợp lệ, bản xem trước của trục biến đổi sẽ hiển thị

Bước 5: Trong hộp thoại, chỉ định mức độưu tiên, loại hoạt động và đầu ra bề mặt được liên kết Loại hoạt động xác định xem định nghĩa chu kỳcó được xem xét hay không

Sử dụng công cụ Preodic: để xác định ranh giới định kỳ với chu kỳ tịnh tiến và độ lệch trong các biến Các điều kiện biên định kỳ theo dòng xác định rằng các giá trị của tập bề mặt thứ hai bằng với các giá trị của tập bề mặt thứ nhất cộng với một giá trị không đổi hoặc một tỉ lệ

Bước 1: Trên thanh công cụ, Flow > Preodic > Streamwise Bước 2: Chọn bề mặt gốc Nếu các bề mặt mục tiêu đã được chọn, việc cập nhật lựa chọn gốc sẽđặt lại lựa chọn mục tiêu hiện tại

Bước 4: Chọn bề mặt mục tiêu sẽ chỉ có thể chọn các bề mặt có thể tạo thành chu kỳ tịnh tiến với lựa chọn gốc Nếu bất kỳ bề mặt gốc nào không có bề mặt đích tương thích, công cụ sẽ không cho phép chọn bất kỳ bề mặt đích nào

Bước 5: Trong hộp thoại chỉ định bù áp suất và lưu lượng khối khí

Bước 6: Nhấp chọn tab Advance và chỉ định mức độ ưu tiên, loại hoạt động và đầu ra bề mặt được liên kết Loại hoạt động xác định xem định nghĩa chu kỳ có được xem xét hay không

Ảnh hưởng của bức xạ [4]

Hình 10 3: Điều kiện bức xạ Xác định điều kiện bức xạ nhiệt (Thermal Radiation)

Thiết lập cài đặt bức xạ nhiệt: Sử dụng công cụ Physics để bật vật lý bức xạ nhiệt và xác định cài đặt bức xạ nhiệt được sử dụng trong mô phỏng

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Thermal Radiation > Physics

Bước 2: Kích hoạt tùy chọn Thermal Radiation Nếu tắt Thermal Radiation, bức xạ sẽ không được giải quyết trong mô phỏng

Bước 3: Chọn mô hình bức xạ Để xem xét ảnh hưởng của phương tiện giữa các bề mặt, có thể chọn P1 Model hoặc Discrete Ordinate Các mô hình này phải được chọn nếu muốn xác định bất kỳ điều kiện nào

Bước 4: Nhập các giá trị cần thiết vào bảng số liệu

Xác định các mô hình hoàn thiện bề mặt: Sử dụng công cụ Surface Finish

Library để tạo, xóa và nhập/xuất các mô hình hoàn thiện bề mặt Định nghĩa hoàn thiện bề mặt là một mô hình phát xạ bề mặt xám lý tưởng được sử dụng trong phương trình bức xạ

407 a Tạo bề mặt hoàn thiện: Sử dụng công cụ Surface Finish Library để tạo bề mặt hoàn thiện mới

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Surface Finish Library Bước 2: Nhấp để thêm một lớp hoàn thiện bề mặt mới

Bước 3: Nhấp đúp vào trường Name đểđổi tên lớp hoàn thiện bề mặt Bước 4: Nhấp đúp vào trường Emissivity và nhập giá trị độ phát xạ Bước 5: Nếu các hệ số đã được xác định, bấm đúp vào trường Emissivity

Multiplier và chọn một tùy chọn từ trình đơn thả xuống b Xóa bề mặt hoàn thiện: Sử dụng công cụ Surface Finish Library để xóa bề mặt hoàn thiện mới

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Surface Finish Library Bước 2: Chọn bề mặt để xóa

Bước 3: Nhấp chọn c Nhập/Xuất cá bề mặt hoàn thiện: Sử dụng công cụ Surface Finish Library để nhập/xuất các thư viện hoàn thiện bề mặt đã xác định

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Surface Finish Library Bước 2: Nhấp để xuất toàn bộ thư viện hoàn thiện bề mặt

Bước 3: Nhấp để nhập thư viện hoàn thiện bề mặt đã xác định trước đó

- Xác định điều kiện bề mặt mặc định: Sử dụng công cụ Defaults để xác định điều kiện bề mặt chung cho bức xạ nhiệt Nếu các điều kiện được đặt bằng các công cụ Thermal Radiation Surfaces khác , thì các tham số được xác định trong công cụ này sẽ bị ghi đè

Bước 1: Từ thanh công cụ, nhấp vào mũi tên bên cạnh bộ công cụ Thermal

- Hộp thoại Defaults Radiation Boundary sẽ mở ra

Bước 2: Nhấp chọn Radiation Condition từ Settings Xác định các giá trị cài đặt

Bước 3: Nhấp chọn Output Controls Xác định tần suất đầu ra và khoảng thời gian đầu ra mà kết quảđược trích xuất

Bước 4: Nhấp chọn Agglomeration và nhập giá trị vào bảng

- Chỉ định kết thúc bề mặt: Sử dụng công cụ Surface Finish để áp dụng các thuộc tính hoàn thiện bề mặt cho các bề mặt đã chọn Bề mặt hoàn thiện bao gồm các đặc tính phát xạ và phân số khuếch tán

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Surface Finish Bước 2: Chọn các bề mặt

Bước 3: Trong hộp thoại, chỉ định lớp hoàn thiện bề mặt từ trình đơn thả xuống hoặc chọn Surface Finish Library để tạo, chỉnh sửa và quản lý các mô hình lớp hoàn thiện bề mặt

- Xác định bức xạ bên ngoài: Sử dụng công cụ External để truyền nhiệt bức xạ bên ngoài cho các bề mặt đã chọn

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > External Bước 2: Chọn các bề mặt, hộp thoại External sẽ mở ra

Bước 3: Chọn một định nghĩa bức xạ bên ngoài từ trình đơn thả xuống và xác định các thuộc tính bức xạ

Bảng 10 5: Thuộc tính bức xạ

Zero Nhập giá trị nhiệt độ tham chiếu

Constant Nhập giá trị nhiệt độ tham chiếu và giá trị thông lượng

Nhập giá trị nhiệt độ tham chiếu, xác định trục x bằng menu thả xuống Biến điều chỉnh đường cong, sau đó sử dụng bảng và khu vực biểu đồ để xác định bức xạ

Bước 4: Từthanh hướng dẫn, thực hiện các lệnh sau:

- Xác định bức xạ tại các lỗ: Sử dụng công cụ Opening để áp dụng các điều kiện biên bức xạ tại các lỗ Một định nghĩa mở bức xạ cung cấp một phương pháp bao quanh hoàn toàn một miền chất lỏng không được bao quanh bởi các bức tường Điều kiện này phù hợp với các bề mặt ranh giới loại đầu vào và đầu ra

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Opening Bước 2: Chọn các bề mặt

Bước 3: Trong hộp thoại, nhập giá trị nhiệt độ

Xác đinh đầu ra bức xạ: Sử dụng công cụ Output để áp dụng cài đặt đầu ra bức xạ cho các bề mặt đã chọn

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Output

Bước 3: Trong hộp thoại, xác định tần suất đầu ra và khaonrg thời gian mà kết quả được trích xuất

Xác định các điều kiện bức xạ của vật rắn tham gia vào quá trình mô phỏng

Xác định mô hình: Sử dụng công cụ Model để tạo, xóa và nhập/xuất các mô hình Đối với vật liệu bức xạ đang tham gia, tổng độ suy giảm/tổn hao (còn gọi là độ tắt) của cường độ bức xạ tới được điều chỉnh bởi sự kết hợp giữa hấp thụ và tán xạ trong môi trường Cái trước đại diện cho sự hấp thụ cường độ của môi trường, trong khi cái sau là sự phân tán cường độ sang các hướng khác a Tạo mô hình: Sử dụng công cụ Model để tạo các mô hình

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Participating Media > Model

Hộp thoại Participating media model library sẽ mở ra

Bước 2: Nhấp để thêm mô hình phương tiện tham gia

Bước 3: Nhấp đúp vào trường Name để đổi tên mô hình

Bước 4: Nhấp đúp vào các trường hệ số và chỉ số khúc xạ để nhập các giá trị mong muốn b Xóa mô hình: Sử dụng công cụ Model để xóa các bề mặt hoàn thiện mới Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Participating Media > Model

Hộp thoại Participating media model library sẽ mở ra

Bước 2: Chọn bề mặt để xóa

Bước 3: Nhấp chọn c Nhập/Xuất thư viện mô hình: Sử dụng công cụ Model để nhập/xuất các mô hình

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Participating Media > Model

Bước 2: Nhấp để xuất toàn bộthư viện mô hình

Bước 3: Nhấp để nhập thư viện hoàn thiện bề mặt đã xác định trước đó

- Assign Participating Media: Sử dụng công cụAssign để áp dụng các thuộc tính phương tiện tham gia cho các khối được chọn Các chất rắn không được chỉ định bất kỳ mô hình phương tiện tham gia nào được coi là không tham gia

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Assign Bước 2: Chọn vật rắn

Bước 3: Trong hộp thoại, chỉ định một mô hình phương tiện tham gia hoặc chọn Participating Media Model Library để tạo, chỉnh sửa và quản lý các mô hình

- Define Participating Media Interface Surfaces: Sử dụng công cụ Interface để xác định các thuộc tính khuếch tán của các bề mặt

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > Interface Bước 2: Chọn bề mặt giữa các mô hình

- chỉ có thể chọn các bề mặt giữa hai vật rắn

- Nếu mô hình vật lý không được đặt thành P1 hoặc DO, sẽ không được phép chọn bất kỳ bề mặt nào

- Nếu các bề mặt không được chọn, chúng sẽ tự động được gán với các thuộc tính mặc định được đặt trong công cụ Thermal Radiation Physics Bước 3: Trong hộp thoại, hãy xác định phương pháp tính trung bình theo thứ tự phân số và phân số khuếch tán

- Define Participating Media External Boundaries: Sử dụng công cụ External Boundary để xác định tính chất khuếch tán và khúc xạ của bề mặt của môi trường

Bước 1: Từ thanh công cụ, Radiation > External Boundary Bước 2: Chọn các bề mặt giao diện giữa mô hình chất rắn và môi trường bên ngoài

Xác định chuyển động của lưới [4]

Hình 10 5: Điều kiện chuyển động của lưới

Sử dụng công cụ Settings để xác định phương trình chuyển động lưới

Bước 1: Từ thanh công cụ, Motion > Settings Hộp thoại Settings sẽ mở ra

Bước 2: Chọn một phương trình chuyển động của lưới

Bảng 10 7: Các kiểu chuyển động của lưới

Eulerian Làm lưới cốđịnh Tất cả các chuyển động được xác định sẽ bị bỏ qua và lưới trong miền sẽ không bị biến dạng

Thêm khảnăng di chuyển lưới tùy ý dựa vào tác động bên ngoài

Có thể được sử dụng để mô phỏng vật liệu có độ nhớt hoặc để mô phỏng khớp nối trực tiếp giữa vật rắn/cấu trúc

Specified Kích hoạt chuyển động lưới dựa trên chuyển động hoặc các ràng buộc được xác định trên bề mặt và chất rắn

Bước 3: External Code – được sử dụng để giải quyết các vấn đề về Direct Coupling Fluid Structure Interaction (DC-FSI)

- Nhấp vào tùy chọn External Code trong Settings và kích hoạt External Code

- Xác định MotionSolve (bộ giải phần cứng) hoặc OptiStruct (bộ giải cấu trúc) làm bộ giải bên ngoài

Xác định chuyển động cụ thể hoặc nguồn chuyển động trên chất rắn hoặc bề mặt

Xác định chuyển động dịch chuyển: Sử dụng công cụ Translation để xác định chuyển động của lưới tuyến tính trên vật thể hoặc bề mặt rắn

Bước 1: Từ thanh công cụ, Motion > Translation

Bước 2: Chọn bề mặt hoặc chất rắn Sử dụng thanh hướng dẫn để chọn

Bước 3: Nhấp vào Vector trên thanh hướng dẫn

Bước 4: Nhấp chuột trái để định vị vectơ trong cửa sổ mô hình hóa

Bước 5: Sử dụng các tùy chọn trong hộp thoại để căn chỉnh thêm vectơ.

- Nhấp vào X , Y hoặc Z để căn chỉnh với các trục chung

- Nhấp để định vị trục bằng công cụ Vector Khi vị trí được xác định, nhấn Esc để quay lại ngữ cảnh hiện tại

- Bấm để nhập tọa độvectơ.

Bước 6: Trong hộp thoại, chọn loại định nghĩa chuyển động rồi xác định chuyển động

Bảng 10 8: Định nghĩa chuyển động của lưới

Constant Xác định vận tốc không đổi

2 Trong hộp thoại, xác định cơ sở cho biến thể chuyển động, đầu vào chuyển động và loại nội suy dữ liệu

3 Sử dụng bảng và biểu đồ để tạo tập dữ liệu

2 Trong hộp thoại, xác định đầu vào chuyển động

3 Nhập các giá trị cho tần số, pha và biên độ

Xác định chuyển động quay: Sử dụng công cụ Rotation để xác định xoay lưới trên vật thể hoặc bề mặt rắn

Bước 1: Từ thanh công cụ, Motion > Rotation Bước 2: Chọn bề mặt hoặc chất rắn Sử dụng thanh hướng dẫn để chọn Bước 3: Nhấp vào Axis trên thanh hướng dẫn

Bước 4: Nhấp chuột trái để định vị trục quay trong cửa sổ mô hình hóa Bước 5: Sử dụng các tùy chọn trong hộp thoại để căn chỉnh thêm trục

- Nhấp đểđịnh vị trục bằng công cụ Vector Khi vịtrí được xác định, nhấn Esc để quay lại ngữ cảnh hiện tại

- Bấm để nhập tọa độ vectơ

Bước 6: Trong hộp thoại, chọn loại định nghĩa chuyển động rồi xác định chuyển động

Thông tin như bản như bảng 10.8

Xác định chuyển đọng của Rigid Body: Sử dụng công cụ Rigid Body để mô phỏng chuyển động của vật thể dưới tác động của lực và mô men Để thể hiện sự chuyển động của vật cứng, cần xác định:

- Hệ trục tọa độ cục bộ

Bước 1: Từ thanh công cụ, Motion > Rigid Body Bước 2: Chọn bề mặt hoặc chất rắn Sử dụng thanh hướng dẫn để chọn Bước 3: Trên thanh hướng dẫn, nhấp chọn DOF

Bước 4: Nhấp chuột trái vào thân mô hình đểđịnh vị hệ tọa độ cục bộ Định vị lại hệ tọa độ bằng cách nhấp chuột trái vào một điểm mới hoặc nhập tọa độ trung tâm trong hộp thoại

Bước 5: Trong hộp thoại, hãy xác định khối lượng, ngoại lực, momen ngoài và các điều kiện ban đầu

Bước 6: Xác định chuyển động tịnh tiến và hiệu ứng độ cứng/giảm xóc

- Nhấp vào mũi tên theo một trong ba hướng

- Trong hộp thoại, tắt tùy chọn Active đểđóng băng chuyển động tịnh tiến theo hướng đó.

- Xác định độ cứng và hiệu ứng giảm chấn

- Nhấn Esc để trở lại

Bước 7: Xác định chuyển động tịnh tiến và hiệu ứng độ cứng/giảm xóc

- Nhấp vào mũi tên theo một trong ba hướng

- Trong hộp thoại, tắt tùy chọn Active để đóng băng chuyển động tịnh tiến theo hướng đó

- Xác định độ cứng và hiệu ứng giảm chấn

- Nhấn Esc để trở lại

Xác định cách nội suy hiệu ứng của chuyển động được tạo bằng các công cụ Direct

Xác định chuyển động nội suy: Sử dụng công cụ Interpolated để nội suy chuyển động lưới trực tiếp lên các chất rắn/bề mặt xung quanh và cập nhật lưới cho phù hợp Tất cả các nút nằm trong ranh giới hoặc vật thể rắn được nội suy để xác định độ dịch chuyển dựa trên khoảng cách từ các bề mặt "chuyển động" xung quanh của chúng

Bước 1: Từ thanh công cụ, Derived > Interpolated

Bước 2: Chọn bề mặt hoặc chất rắn Sử dụng thanh hướng dẫn để chọn, Nếu tùy chọn Include bounding surfaces đang hoạt động, việc chọn một khối sẽ tự động chọn tất cả các bề mặt giới hạn tương ứng

Xác định chuyển động bề mặt bên ngoài: Sử dụng công cụ External Surfaces để chỉ định bề mặt chất lỏng tác động với bề mặt rắn/kết cấu từ bên ngoài nhằm giải quyết các vấn đề về Direct Coupling Fluid Structure Interaction (DC-FSI)

- Lưu ý: Trước khi thiết lập bề mặt bên ngoài, cần số liệu bên ngoài trong công cụ Motion Settings Dựa trên các cài đặt đã xác định, các tham số liên quan sẽ được hiển thị trong hộp thoại

Bước 1: Từ thanh công cụ, Derived > External Surfaces

Bước 2: Chọn bề mặt để ghép External code

Bước 3: Nếu toàn bộ miền di chuyển dưới dạng vật cứng, hãy nhấp vào Solids trên thanh dẫn hướng , sau đó chọn chất rắn

Bước 4: Xác định các tham số trong hộp thoại Các tham số có liên quan được hiển thị dựa trên các lựa chọn của trong phần External code của công cụ Settings

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ 10.16.4 Tạo giới hạn

Xác định các nút sẽ di chuyển xung quanh các bề mặt nhất định

Hình 10 6: Các công cụ giới hạn

Xác định mặt phẳng trượt: Sử dụng công cụ Planar Slip để hạn chếlưới bề mặt trên các mặt phẳng Lưới trên các bề mặt được chọn sẽ chỉđược phép trượt dọc theo bề mặt phẳng

Bước 1: Từ thanh công cụ, Motion > Planar Slip

Bước 2: Chọn các bề mặt, các bề mặt phải phẳng và tất cả các bề mặt trong mỗi trường hợp phải nằm trong cùng một mặt phẳng, nếu không bộ giải sẽ đưa ra lỗi

Xác định các bề mặt (Guided Surfaces): Sử dụng công cụ Guided để giới hạn số nút dọc theo một bề mặt nhất định

Bước 1: Từ thanh công cụ, chọn Motion > Guided Bước 2: Chọn các chuyển động

Bước 3: Nhấp chọn Guided trên thanh hướng dẫn

Bước 4: Chọn bề mặt dẫn hướng

Bước 5: Trong hộp thoại, nhập giá trị góc gấp Góc gấp là góc tối đa giữa các pháp tuyến của mặt cho phép hai mặt của phần tử tiếp xúc

Xác định bề mặt tự do: Sử dụng công cụ Free Surface để chỉ định các bề mặt tựdo và áp đặt điều kiện biên nút thích hợp cho chuyển động lưới trên các bề mặt đó Tính chất bề mặt tựdo được xác định bởi sức căng bề mặt và thông số góc tiếp xúc

Bước 1: Từ thanh công cụ, chọn Motion > Free Surface Bước 2: Chọn các bề mặt

Bước 3: Trong hộp thoại, xác định loại mô hình có góc tiếp xúc

Bảng 10 9: Các loại mô hình góc tiếp xúc

None Không có mô hình nào được sử dụng

Nhập một giá trị góc tiếp xúc

Góc tiếp xúc được định nghĩa là góc giữa pháp tuyến ngoài với bề mặt tự do và pháp tuyến ngoài với ranh giới bên Nó có thể là bất kỳ góc nào giữa 0 và 180 độ

Free Tựđộng tính toán Được sử dụng tại giữa dòng vào và dòng ra Bước 4: Xác định mô hình có sức căng bề mặt:

Bảng 10 10: Các loại mô hình sức căng bề mặt

None Sức căng bề mặt không được mô hình hóa

Constant Nhập giá trị sức căng bề mặt

3 Đóng hộp thoại Cubic Spline

3 Đóng hộp thoại Bước 5: Xác định các thuộc tính áp suất bên ngoài

10.16.5 Xác định các bề mặt không bị ràng buộc

Sử dụng công cụ No Constraints để cho phép các bề mặt theo chuyển động của nút xung quanh

Bước 1: Từ thanh công cụ, Motion > No Constraints

Bước 2: Chọn các bề mặt không bị hạn chế Các bề mặt đã chọn được loại bỏ khỏi bất kỳ các chuyển động khác

O LƯỚ I CHO CFD

Chia lưới [4]

Tạo lưới bề mặt/thể tích bằng cách xác định các điều khiển lưới hoặc tạo và chỉnh sửa lưới bề mặt 2D Các mô hình có thể được chia lưới bằng cách xác định các công cụ và chạy chia lưới hàng loạt có thể chỉnh sửa các bề mặt lưới trong trường hợp thất bại hoặc các yêu cầu luồng lưới cụ thể Ngoài ra, các phần tử riêng lẻ cũng có thể được sửa đổi thủ công để khắc phục sự cố hoặc cải thiện chất lượng phần tử trong các khu vực lưới có vấn đề

Sử dụng các công cụdưới đây đểchia lưới và chạy lưới:

Hình 11 1: Công cụ chia lưới 11.1.1 Xác định kích thước và kiểu chia lưới

11.1.1.1 Xác định kích thước lưới bề mặt

Sử dụng công cụ Surface để xác định cài đặt lưới cục bộ trên các bề mặt Bước 1: Chọn các bề mặt để áp dụng điều khiển lưới theo các cách sau:

- Tại thanh công cụ Mesh, chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Mesh Controls > Surface Mesh

- Tại thanh công cụ, Mesh > Surface , chọn các bề mặt

Bước 2: Trong hộp thoại, xác định các tùy chọn lưới bề mặt

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ 11.1.1.2 Xác định kích thước lưới cạnh

Sử dụng công cụ Edge Layer để xác định cài đặt lưới cục bộ trên các cạnh Bước 1: Chọn các bề mặt để áp dụng điều khiển lưới theo các cách sau:

- Tại thanh công cụ Mesh, chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Mesh Controls > Edge

- Tại thanh công cụ, Mesh > Edge , chọn các cạnh

Bước 2: Trong hộp thoại, hãy nhập kích thước phần tử trunng bình

11.1.2 Điểu khiển lớp lưới ở cạnh

Sử dụng công cụ Edge Layer để tạo các lớp từ các cạnh đã chọn trong quá trình chia lưới bề mặt

Công cụ này sử dụng trong các trường hợp sau:

- Lớp lưới trên bề mặt nguồn định kỳ, vì vậy khi lưới nguồn được ánh xạ tới mục tiêu, cả hai đều có lớp và lớp ranh giới 3D không bị thu gọn

- Lớp lưới trên bề mặt nguồn đùn, vì vậy khi nguồn lưới được đùn, các lớp được tạo trong lưới đùn

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Edge Layer

Bước 2: Chọn các cạnh cần tạo lớp

Bước 3: Chọn bề mặt gốc Bề mặt gốc quyết định phía nào của các cạnh được chọn mà các lớp được tạo

Bước 4: Xác định số lớp

11.1.3 Chỉnh lưới dựa trên khoảng cách bề mặt

Sử dụng công cụ Gap để xác định cài đặt tinh chỉnh lưới dựa trên khoảng cách giữa các bề mặt Các tinh chỉnh khoảng cách tăng khả năng có được lưới chính xác khi các bề mặt ở gần nhau

Bước 1: Chọn các bề mặt để áp dụng điều khiển lưới theo các cách sau:

- Tại thanh công cụ Mesh, chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Mesh Controls > Gap

- Tại thanh công cụ, Mesh > Gap , chọn các bề mặt

Bước 2: Trong hộp thoại, xác định các tùy chọn tại hộp thoại

11.1.4 Chỉnh lưới dựa trên các góc giữa các bề mặt

Sử dụng công cụ Angle để xác định cài đặt tinh chỉnh lưới dựa trên các góc giữa các bề mặt

- Tại thanh công cụ Mesh, chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Mesh Controls > Angle

- Tại thanh công cụ, Mesh > Angle , chọn các bề mặt

Sử dụng công cụ Boundary Layer để xác định cài đặt lưới tại lớp ranh giới trên các bề mặt đã chọn

- Tại thanh công cụ Mesh, chọn các bề mặt, sau đó bấm chuột phải và chọn Assign Mesh Controls > Boundary Layer

- Tại thanh công cụ, Mesh > Boundary Layer , chọn các bề mặt

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ 11.1.6 Tạo lưới theo thể tích

Sử dụng công cụ Volume Mesh để xác định kích thước lưới theo thể tích trên các chất rắn riêng lẻ cũng có thể chọn các cài đặt lưới thể tích khác nhau, chẳng hạn như xác định các lớp trên các vùng mỏng và kiểm soát chất lượng Các điều kiện này sẽ không thay đổi các kiểu lưới bề mặt đã xác định, phải gán các điều kiện cho các bề mặt vật thể rắn theo các kích thước được xác định ở đây

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Volume

Bước 3: Trong hộp thoại, xác định các tùy chọn tại hộp thoại Chọn Propagate size to surface mesh để chuyển cài đặt điều khiển lưới thể tích cho tất cả các bề mặt của vật rắn đã chọn

11.1.7 Xác định lưới theo Extruded Geometry

Sử dụng công cụ Extrusion để tạo lưới lục giác trên hình dạng Extruded Điều này rất hữu ích để tạo lưới cho mô phỏng 2D và lưới phân lớp trên hình học đơn giản hóa

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Extrusion

Bước 2: Trên thanh hướng dẫn, nhấn chọn Find để xác định các chất rắn

Bước 3: Dựa trên lựa chọn rắn, chọn các bề mặt gốc có liên quan Các bề mặt không hợp lệ xuất hiện trong suốt Các bề mặt mục tiêu được chọn tự động dựa trên lựa chọn bề mặt gốc

Bước 4: Xác định các tham sốchia lưới trong hộp thoại Kích thước dọc theo quá trình Extruded quyết định có bao nhiêu lớp hex được tạo

Sử dụng công cụ Zones để xác định cài đặt sửa lưới theo hình dạng Các công cụ này cung cấp khả năng sửa lưới trên các bề mặt được bao bọc trong các hộp, hình cầu và hình trụ xác định

Sử dụng công cụZones để xác định cài đặt sửa lưới theo hình dạng Các công cụ này cung cấp khả năng sửa lưới trên các bề mặt được bao bọc trong các hộp, hình cầu và hình trụ xác định

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Zones > Sphere

Bước 2: Vẽ hình cầu Bản xem trước của hình cầu hiển thị ở vị trí con trỏ của trong cửa sổ mô hình hóa

- Di chuyển chuột và nhấp chuột trái để định vị tâm của quả cầu

- Di chuyển chuột để thay đổi kích thước đồng đều và vẽ hình cầu

- Nhấp chuột trái để tạo bản xem trước hình cầu

Bước 3: Nhấp giá trị kích thước mắt lưới vào hộp thoại

Bước 4: Sửa đổi kích thước và vị trí hình cầu theo các cách sau:

- Định vị lại hình cầu bằng công cụMove Để kích hoạt công cụ Move, nhấp vào trong hộp thoại

- Thay đổi kích thước hình cầu bằng cách chỉnh sửa bán kính trong hộp thoại và nhấn Enter hoặc bằng cách nhấp vào mặt của hình cầu và kéo mũi tên.

- Điều chỉnh hình cầu xung quanh một đối tượng đã chọn bằng cách nhấp vào hộp thoại

Bước 5: Nhấn Esc hoặc nhấp chuột giữa để tạo ra hình cầu

T ạo vùng lướ i hình l ập phương

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Zones > Box

Bước 2: Chọn các bề mặt xung quanh để vẽ một hình lập phương

Bước 3: Nhấp vào Box trên thanh hướng dẫn

- Nhấp để định vị lại hộp bằng công cụ Move

- Nhập một giá trị mới

- Nhấp để hiển thị/ẩn kích thước

- Nhấp và kéo một bề mặt

- Click rồi thao tác với các cạnh của hộp để tạo hình tùy ý

- Chuyển đổi để căn chỉnh hộp với trục chung hoặc điều chỉnh và căn chỉnh hộp để lựa chọn

- Nhấp để định vị hộp sao cho tâm của hộp và các bề mặt được chọn khớp với nhau

Bước 5: Nhập giá trị kích thước mắt lưới vào hộp thoại

T ạo vùng lướ i hình tr ụ

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Zones > Cylinder

Bước 2: Vẽ hình trụ Bản xem trước của hình trụ hiển thịở vị trí con trỏ của trong cửa sổ mô hình hóa

- Di chuyển chuột và nhấp chuột trái để định vị tâm của hình trụ

- Di chuyển chuột đểthay đổi kích thước đồng đều và vẽ hình trụ

- Nhấp chuột trái để tạo bản xem trước hình trụ

Bước 3: Nhấp giá trị kích thước mắt lưới vào hộp thoại

- Định vị lại hình trụ bằng công cụ Move Để kích hoạt công cụ Move, nhấp vào trong hộp thoại

- Thay đổi kích thước hình trụ bằng cách chỉnh sửa bán kính trong hộp thoại và nhấn Enter hoặc bằng cách nhấp vào mặt của hình trụ và kéo mũi tên.

- Điều chỉnh hình cầu xung quanh một đối tượng đã chọn bằng cách nhấp vào hộp thoại

Bước 5: Nhấn Esc hoặc nhấp chuột giữa để tạo ra hình trụ

Xác đị nh các cài d ặt lướ i nâng cao

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh Controls > Advanced

Bước 2: Nhập các giá trị trong hộp thoại

Xác đị nh các b ề m ặ t không có Boundary Layer: Sử dụng công cụ No boundary

Layer đểxác định các bề mặt mà trên đó các Boundary Layer không được tạo

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh Controls > No Boundary Layer

Xác định điể u khi ển lướ i b ằ ng cách s ử d ụ ng nhóm: Sử dụng hộp thoại

Advanced Create trong Setup Browser để tạo các điều khiển lưới cho các nhóm thực thểđã chọn

Bước 1: Mở Trình duyệt cài đặt

Bước 2: Nhấp chuột phải vào tiêu đề Mesh Controls và chọn Advanced Create Bước 3: Trong hộp thoại, chọn loại điều khiển lưới

Bước 4: Nhấp để xác định cài đặt kiểm soát lưới

Bước 5: Chọn loại thực thể nhóm: Solid hoặc Surface

Bước 6: Chọn các nhóm có sẵn từ danh sách

Các điều khiển lưới được tạo cho mỗi nhóm được chọn trong hộp thoại Advanced

Create có cùng tên với nhóm

T ắt điề u khi ển lướ i : Sử dụng menu trên chú giải để hủy kích hoạt điều khiển lưới Điều này loại trừ chúng khỏi việc xem xét khi xử lý giải pháp

Bước 1: Kích hoạt bất kỳ công cụ nào trong bộ công cụ Mesh Controls

Chú thích tương ứng hiển thị ở góc trên bên trái của cửa sổ mô hình hóa

Bước 2: Nhấp chuột phải vào một phiên bản trong chú giải và chọn Deactivate từ menu

Phiên bản có màu xám, cho biết phiên bản đó đã bị hủy kích hoạt

Tạo và chỉnh sửa lưới 2D [4]

Tạo lưới trên các bề mặt riêng lẻ và chỉnh sửa các yếu tố để khắc phục sự cố hoặc cải thiện chất lượng Lưới bề mặt được tạo tại bước này sẽ được lưu lại khi thực hiện việc chia lưới theo khối

Lưu ý: Lưới bề mặt được tạo 2D sẽđược giữ lại thi thực hiện chia lưới theo khối

11.2.1 Tạo lưới bề mặt bằng cách xác định kích thước

Sử dụng công cụ Surface để tạo lưới trên các bề mặt được chọn bằng cách xác định kích thước phần tử

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Surface Bước 2: Chọn các bề mặt

Bước 3: Trong hộp thoại, chọn một phương pháp chia lưới bề mặt và xác định các tham số liên quan

- Surface Deviation: đối với lưới có sự chuyển đổi đồng đều

- Rigid Body: Để tạo lưới vừa vặn với model với số lượng phần tử tối thiểu Nó sẽ tạo lưới bất đẳng hướng trên các bề mặt cong dựa trên kích thước tối thiểu được xác định và áp dụng kích thước trung bình/kích thước tối đa được xác định trên các bề mặt phẳng Điều này rất hữu ích cho các bộ giải dựa trên Lattice Boltzman, trong đó điều quan trọng là nắm bắt được hình dạng của hình học với số lượng phần tử ít nhất Bước 4: Chọn Mesh trên thanh hướng dẫn, lưới bề mặt được tạo ra

11.2.2 Tạo và chỉnh sửa lưới bề mặt

Sử dụng công cụ Interactive để tạo lưới trên các bề mặt được chọn bằng cách kiểm soát kích thước, loại lưới và cạnh của lưới

Tạo lưới bề mặt 2D: Sử dụng công cụ Interactive: Create để tạo lưới bề mặt và chia lưới các phần tử Lưới bề mặt hoặc "vỏ lưới" đại diện cho các phần mô hình tương đối hai chiều, chẳng hạn như tấm kim loại hoặc vỏ hoặc hộp nhựa rỗng Lưới bề mặt được đặt trên các mặt ngoài của vật thể rắn và được sử dụng làm điểm ánh xạ cơ sở khi tạo lưới

3D phức tạp hơn (chất lượng của lưới 3D phần lớn phụ thuộc vào chất lượng của lưới 2D mà nó được tạo ra)

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Interactive Theo mặc định, Create được chọn từ thanh phụ

Bước 2: Trên thanh hướng dẫn, nhấp để xác định các tùy chọn lưới bề mặt Bước 3: Chọn các bề mặt, khối hoặc phần tử để chia lưới

Bước 4: Nhập kích thước phần tử trung bình vào hộp thoại

Bước 5: Nhấp vào Mesh trên thanh hướng dẫn hoặc hộp thoại Nếu một bề mặt được xác định là không thể lập bản đồ, thì bề mặt đó không được chia lưới Mọi bề mặt bị hỏng vẫn được chọn khi quay lại công cụ Create hoặc khi chế độ lưới được đặt thành Automatic

Chỉnh sửa mật độ các cạnh và kích thước phần tử: Sử dụng công cụ

Interactive: Desity để chỉnh sửa mật độ và kích thước phần tử dọc theo các cạnh của bề mặt Trước khi bắt đầu, hãy sử dụng công cụ Interactive: Create đểxác định vùng chia lưới bằng cách chọn các bề mặt và tạo lưới ban đầu

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Interactive > Density

Bước 2: Trên thanh hướng dẫn , nhấp để xác định các tùy chọn lưới bề mặt

Bước 3: Nhấp chuột trái để chọn các cạnh cần sửa đổi

Bước 4: Trong hộp thoại, nhấp vào biểu tượng để chuyển giá trịđược xác định thành mật độ phần tử hoặc kích thước phần tử

Bước 5: Chỉnh sửa mật độ hoặc kích thước phần tử theo các cách sau:

- Tăng các giá trị cạnh riêng lẻ bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột trái vào một cạnh; giảm các giá trị cạnh riêng lẻ bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột phải vào một cạnh

- Cuộn các giá trị cạnh bằng cách giữ Ctrl trong khi cuộn con lăn chuột lên và xuống Di chuột trực tiếp qua một cạnh sẽ chỉ sửa đổi cạnh đó; di chuột qua không gian trống sẽ sửa đổi tất cả các cạnh đã chọn

- Chỉ định một giá trị cạnh trong hộp thoại và nhấn Enter Nếu nhiều cạnh được chọn, một giá trị chung sẽ được áp dụng Nếu nhiều cạnh với các giá trị cạnh khác nhau được chọn, hãy sử dụng các mũi tên trong hộp thoại để sửa đổi đồng thời các giá trị cạnh riêng lẻ mà không áp dụng một giá trị chung

Bước 6: Trên thanh hướng dẫn, chọn Update

Chỉnh sửa kiểu lưới và phân phối kích thước phần tử: Sử dụng công cụ

Interactive: Biasing để áp dụng kiểu tuyến tính, hàm mũ hoặc đường cong cho các cạnh riêng lẻ của bề mặt và chỉnh sửa phân bốkích thước phần tử

Trước khi bắt đầu, hãy sử dụng công cụ Interactive: Create để xác định vùng chia lưới bằng cách chọn các bề mặt và tạo lưới ban đầu

Xu hướng phần tử có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng phần tử khi chuyển đổi từkích thước phần tử nhỏhơn sang kích thước phần tử lớn hơn và cho phép kiểm tra các thay đổi về tỉ lệ khung hình từđầu đến cuối

Sau khi đã tạo một lưới ban đầu, hãy ưu tiên chọn vị trí của các nút sao cho các khoảng của chúng không có kích thước đồng đều Ví dụ: có thể chỉ định rằng các khoảng nhỏ hơn nằm gần đầu cạnh, gần cuối cạnh, gần cả hai đầu với các khoảng lớn hơn ở giữa hoặc gần giữa cạnh

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Interactive > Biasing

Bước 2: Trên thanh hướng dẫn , nhấp để xác định các tùy chọn lưới bề mặt

Bước 3: Nhấp chuột trái để chọn các cạnh cần sửa đổi

Bước 4: Trong hộp thoại, nhấp vào biểu tượng để chuyển giá trị được xác định thành mật độ phần tử hoặc kích thước phần tử

Bước 5: Chỉnh sửa mật độ hoặc kích thước phần tử theo các cách sau:

- Tăng các giá trị cạnh riêng lẻ bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột trái vào một cạnh; giảm các giá trị cạnh riêng lẻ bằng cách giữ Ctrl trong khi nhấp chuột phải vào một cạnh

- Cuộn các giá trị cạnh bằng cách giữ Ctrl trong khi cuộn con lăn chuột lên và xuống Di chuột trực tiếp qua một cạnh sẽ chỉ sửa đổi cạnh đó; di chuột qua không gian trống sẽ sửa đổi tất cả các cạnh đã chọn

- Chỉ định một giá trị cạnh trong hộp thoại và nhấn Enter Nếu nhiều cạnh được chọn, một giá trị chung sẽ được áp dụng Nếu nhiều cạnh với các giá trị cạnh khác nhau được chọn, hãy sử dụng các mũi tên trong hộp thoại để sửa đổi đồng thời các giá trị cạnh riêng lẻ mà không áp dụng một giá trị chung

Bước 6: Trên thanh hướng dẫn, chọn Update.

Sửa bề mặt lưới [4]

Sử dụng công cụ Repair để tìm, xem xét và khắc phục lỗi của lưới

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Repair

Bước 2: Nhấp vào thanh hướng dẫn để cập nhật ngưỡng kiểm tra

Bước 3: Nhấp vào Find để cập nhật kiểm tra Vì các cập nhật được thực hiện tự động nên chỉ cần nhấp vào Find nếu các kiểm tra không đồng bộ hoặc khả năng hiển thị đã được cập nhật

Bước 4: Chọn một kiểm tra để làm việc từtrình đơn thả xuống đầu tiên trên thanh hướng dẫn

Bước 5: Chọn một tùy chọn để khắc phục lỗi từ trình đơn thả xuống thứ hai Danh sách này sẽ thay đổi dựa trên kiểm tra đã chọn

Bước 6: Xem xét từng lỗi

- Tăng hoặc giảm số lớp xung quanh các bản vá lưới của các phần tử bị lỗi bằng cách nhấp + hoặc – trên thanh hướng dẫn

- Xem lại phần tử vá lỗi tiếp theo hoặc trước đó bằng cách nhấp vào ← hoặc

Bước 7: Xác định bất kỳ tùy chọn bổ sung nào rồi sửa lỗi theo các cách sau:

- Di chuột qua bản vá lỗi được đánh dấu màu đỏ và nhấp chuột trái để khắc phục lỗi cụ thểđó bằng cách sử dụng các tùy chọn được xác định trên thanh hướng dẫn

- Nhấp vào Fix All trên thanh hướng dẫn để sửa tất cả các lỗi cùng một lúc.

Tạo lưới [4]

Sử dụng công cụ Volume để chạy một bề mặt và lưới thể tích trên toàn bộ mô hình Trình tự thao tác cho lưới bề mặt và thể tích như sau: Lưới bề mặt → kiểm tra tính hợp lệ của lưới bề mặt → lưới thể tích

Kiểm tra tính hợp lệ của lưới bề mặt đối với bất kỳgiao điểm/bề mặt không được chia lưới nào Nếu kiểm tra tính hợp lệ của lưới bề mặt không thành công, trình tự hoạt động sẽ bị chấm dứt và sẽ thấy các bề mặt bị lỗi

Lưu ý: Mọi lưới bề mặt hiện có đều được giữ lại Chỉ các bề mặt không được chia lưới mới được chia lưới

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Volume

Hộp thoại Meshing Operations sẽ mở ra

Bước 2: Xác định kích thước mắt lưới Kích thước được xác định ở đây là kích thước toàn bộ mô hình và sẽ được gán cho tất cả các bề mặt và khối lượng mà không cần điều khiển lưới do người dùng xác định Nếu các điều khiển chia lưới cục bộ được gán bằng công cụ Controls lưới , chúng sẽ ghi đè các cài đặt mặc định được xác định tại đây

Bước 3: Kích hoạt tùy chọn Generate boundary layer on fluid domains only (nếu có)

Sử dụng tùy chọn này để chỉ tạo các phần tử lớp biên trên các thể tích chất lỏng Điều này rất hữu ích cho các trường hợp truyền nhiệt liên hợp trong đó miền chất lỏng và chất rắn chia sẻ bề mặt và chỉ muốn phát triển Boundary Layer bên trong miền chất lỏng

Bước 4: Nhập các tham sốchia lưới

Bước 5: Nhấp vào Mesh Hộp thoại Run Status sẽ mở ra Khi quá trình chạy hoàn tất, các biểu tượng trạng thái chuyển sang dấu kiểm màu xanh lá cây và lưới bề mặt được tạo trên mô hình

Bước 6: Nhấp chuột phải vào mục vừa chi lưới và chọn View log file để theo dõi quá trình chia lưới

Mẹo: Chọn các bề mặt và tìm những bề mặt không được chia lưới bằng cách nhấp chuột phải vào cửa sổ mô hình hóa và chọn Select > Advanced Select > Unmesed Surfaces.

Tạo báo cáo lưới [4]

Sử dụng công cụ Quality Report để kiểm tra chất lượng bề mặt và khối lượng lưới

Bước 1: Tại thanh công cụ, Mesh > Quality Report

Bước 2: Chuyển sang tab Count để xem lại số đếm của lưới

Bước 3: Chuyển sang tab Surface Mesh Checks để xem các kiểm tra chất lượng lưới bề mặt và kích hoạt/hủy kích hoạt các kiểm tra mong muốn

Bước 4: Chuyển sang tab Volume Mesh Checks để xem kiểm tra chất lượng lưới khối lượng và kích hoạt/hủy kích hoạt các kiểm tra mong muốn Cột giá trị kém nhất giúp hiểu ô có chất lượng kém nhất ở đâu

Bước 5: Nhấp vào Calculate để điền vào các bảng

Bước 6: Nhấp vào Export để xuất báo cáo kiểm tra chất lượng.

Xóa lưới [4]

Để xóa tất cảlưới tại mô hình Từ thanh công cụ, nhấp vào biểu tượng đểxóa lưới thể tích Để xóa lưới bề mặt Từ thanh công cụ, nhấp vào biểu tượng để xóa lưới.

Đánh giá yếu tố chất lượng lưới [4]

Sử dụng chếđộ xem Element Quality để xem xét chất lượng phần tửđồng thời chỉnh sửa mô hình của bạn

Chế độ xem Element Quality được bật tự động khi tạo và chỉnh sửa lưới bề mặt Để bật chếđộ xem Element Quality theo cách thủ công, hãy nhấp vào thanh công cụ View Controls và chọn Surface Element Quality

Khi chế độ xem được bật, các phần tử được tô màu dựa trên chất lượng của chúng, được xác định bởi cài đặt tiêu chí phần tử 2D/3D Chú thích có thể di chuyển được hiển thị trong cửa sổ mô hình hóa để hỗ trợđánh giá chất lượng phần tử Một bản tóm tắt về Compound QI của mô hình và sốlượng/tỷ lệ phần trăm các phần tử bị lỗi cũng được hiển thị bên dưới chú giải

11.7.1 Chất lượng phần tử được tính như thế nào

Chất lượng của các phần tử trong lưới có thể được đánh giá theo nhiều cách và các phương pháp được sử dụng thường không chỉ phụ thuộc vào loại phần tử mà còn phụ thuộc vào từng bộ giải được sử dụng

Khi có thể, các phương pháp tiêu chuẩn hoặc phổ biến nhất sẽ được sử dụng, nhưng không có bộ kiểm tra chất lượng phần tửnào được tiêu chuẩn hóa thực sự Khi một bộ giải không hỗ trợ kiểm tra cụ thể trong HyperWorks CFD, HyperWorks CFD sẽ sử dụng phương pháp riêng của mình để thực hiện kiểm tra

1 HyperMesh : khi có thể, kiểm tra CFD của HyperWorks cố gắng duy trì khả năng tương thích với các bộ giải phổ biến

Kiểm tra phần tử 2D và 3D: Các kiểm tra sau đây áp dụng cho cả hai loại phần tử, nhưng khi áp dụng cho các phần tử3D, chúng thường được áp dụng cho từng mặt của phần tử Giá trị của khuôn mặt xấu nhất được báo cáo là giá trị chất lượng tổng thể của phần tử 3D

Tỷ lệ khung hình: Tỷ lệ giữa cạnh dài nhất của một phần tử với cạnh ngắn nhất của nó hoặc khoảng cách ngắn nhất từ nút góc đến cạnh đối diện (chiều cao chuẩn hóa tối thiểu) HyperWorks CFD sử dụng cùng một phương pháp được sử dụng để kiểm tra Độ dài (tối thiểu) Đối với phần tử 3D, mỗi mặt của phần tửđược coi là phần tử 2D và tỷ lệ khung hình của nó được xác định Tỷ lệ khung hình lớn nhất trong số các mặt này được trả về dưới dạng tỷ lệ khung hình của phần tử 3D Tỷ lệ khung hình hiếm khi vượt quá 5:1 Độ lệch: Khoảng cách lớn nhất giữa tâm của các cạnh phần tử và bề mặt liên kết Các phần tử bậc hai trả về độ lệch hợp âm giống như bậc nhất, khi các nút góc được sử dụng do tính chất tốn kém của các phép tính

Góc nội thất: Các góc bên trong tối đa và tối thiểu được đánh giá độc lập cho hình tam giác và hình tứ giác

Jacobian: Độ lệch của một phần tử so với hình dạng lý tưởng hoặc "hoàn hảo" của nó, chẳng hạn như độ lệch của tam giác so với cạnh đều Giá trị Jacobian nằm trong khoảng từ 0,0 đến 1,0, trong đó 1,0 đại diện cho một phần tử có hình dạng hoàn hảo Định thức của Jacobian liên quan đến sự kéo dài cục bộ của không gian tham số cần thiết để khớp nó vào không gian tọa độ tổng thể HyperWorks CFD đánh giá yếu tố quyết định của ma trận Jacobian tại mỗi điểm tích hợp của phần tử (còn gọi là điểm Gauss) hoặc tại các nút góc của phần tử và báo cáo tỷ lệ giữa nhỏ nhất và lớn nhất Trong trường hợp đánh giá Jacobian tại các điểm Gauss, các giá trị từ 0,7 trởlên thường được chấp nhận có thể chọn phương pháp đánh giá sẽ sử dụng (điểm Gauss hoặc nút góc) từ cài đặt Check Element

Chiều dài tối thiểu: Độ dài phần tử tối thiểu được tính bằng một trong hai phương pháp Cạnh ngắn nhất của phần tử, phương pháp này được sử dụng cho các phần tử 3D không tứ diện Khoảng cách ngắn nhất từ một nút góc đến cạnh đối diện của nó (hoặc mặt, trong trường hợp các phần tử tetra); được gọi là "chiều cao chuẩn hóa tối thiểu"

Kích thước tối thiểu: kích thước phần tử tối thiểu được tính bằng cách sử dụng cạnh ngắn nhất, chiều cao chuẩn hóa tối thiểu và chiều cao tối thiểu

Cạnh ngắn nhất: Độ dài của cạnh ngắn nhất của mỗi phần tử được sử dụng

Chiều cao chuẩn hóa tối thiểu: Là một chiều cao chính xác hơn, nhưng phức tạp hơn Đối với các phần tử tam giác, đối với mỗi nút góc (i), HyperWorks CFD tính toán khoảng cách gần nhất (vuông góc) tới tia bao gồm cạnh đối diện của tam giác, h(i)

MNH = tối thiểu(hi) * 2/sqrt(3,0) Hệ số tỷ lệ2/sqrt(3.0) đảm bảo rằng đối với các tam giác đều, MNH là độ dài của cạnh nhỏ nhất

Hình 11 2: Chiều cao chuẩn hóa tối thiểu cho các phần tử hình tam giác

436 Đối với các phần tử tứ giác, đối với mỗi nút góc, HyperWorks CFD tính toán khoảng cách gần nhất (vuông góc) tới các tia chứa các chân của tứ giác không bao gồm nút này Hình trên mô tả các độ dài này dưới dạng các đường màu đỏ Chiều cao chuẩn hóa tối thiểu được coi là chiều cao tối thiểu của tất cả tám dòng và bốn chiều dài cạnh, do đó, tối thiểu là 12 chiều dài có thể

Hình 11 3: Chiều cao chuẩn hóa tối thiểu cho các phần tử hình tứ giác

Nghiêng: Độ lệch của các phần tử tam giác được tính bằng cách tìm góc nhỏ nhất giữa vectơ từ mỗi nút đến cạnh đối diện và vectơ giữa hai cạnh giữa liền kề tại mỗi nút của phần tử Góc tối thiểu được tìm thấy được trừ đi 90 độ và được báo cáo là độ nghiêng của phần tử

Cong vênh: Lượng mà một phần tử, hoặc trong trường hợp các phần tử khối, một mặt phần tử, bị lệch khỏi mặt phẳng Vì ba điểm xác định một mặt phẳng nên kiểm tra này chỉ áp dụng cho các hình tứ giác Hình tứ giác được chia thành hai bộ ba dọc theo đường chéo của nó và góc giữa các pháp tuyến của bộba được đo.

Warpage lên đến năm độthường được chấp nhận

Chỉ kiểm tra phần tử 3D

Chiều dài/kích thước tối thiểu: phương pháp cạnh ngắn nhất và chiều cao chuẩn hóa tối thiểu được sử dụng đểtính toán kích thước phần tử tối thiểu

Cạnh ngắn nhất: Độ dài của cạnh ngắn nhất của mỗi phần tử được sử dụng

Chiều cao chuẩn hóa tối thiểu: Chính xác hơn, nhưng phức tạp hơn HyperWorks CFD tính toán khoảng cách gần nhất (vuông góc) tới các mặt phẳng được tạo bởi các mặt đối diện cho mỗi nút góc

Tetra Collapse: Chiều cao của phần tử tetra được đo từ mỗi trong số bốn nút đến mặt đối diện của nó, sau đó chia cho căn bậc hai của diện tích mặt Giá trị tối thiểu trong bốn giá trị kết quả (một giá trị trên mỗi nút) sau đó được chuẩn hóa bằng cách chia cho 1,24 Khi tetra sụp đổ, giá trị tiến tới 0,0, trong khi một tetra hoàn hảo có giá trị là 1,0 Các phần tử không tứ diện được cho giá trị là 1 để HyperWorks CFD không nhầm chúng với các phần tử tứ diện xấu

CH Ạ Y MÔ PH Ỏ NG

Xác định điều kiện đầu ra [4]

Hình 12 1: Điều kiện đầu ra

12.1.1 Tạo biểu đồtheo điểm, bề mặt, khối

Xác định điểm: sử dụng công cụ Probe để thực hiện việc đánh dấu điểm đồng thời theo dõi quá trình di chuyển của điểm đó tại khoảng thời gian cụ thể

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Probe

Bước 2: Nhấp vào khoảng trống hoặc trên mô hình để đặt một điểm cần theo dõi để tạo biểu đồ

Bước 3: Tiếp tục nhấp chọn đểđặt thêm các điểm thăm dò.

Bước 4: Nhấp vào một điểm hiện có để sửa đổi vị trí của nó bằng công cụ Move

Bước 5: Trong hộp thoại hướng dẫn, xác định bán kính, tần số đầu ra và khoảng thời gian cho các điểm đã tạo

Bước 6: Nhấp chuột giữa hoặc nhấn Esc để xác nhận các điểm Sau khi thực hiện, nhấp chuột trái tiếp theo sẽ tạo ra một tập hợp các điểm mới với tần số và khoảng thời gian đầu ra riêng biệt

Xác định đường: công cụ này giúp theo dõi quá trình di chuyển của các điểm trên một đường

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Line Rakes

Bước 2: Nhấp vào khoảng trống hoặc trên mô hình để đặt điểm bắt đầu cho đường thẳng

Bước 3: Nhấp một lần nữa để chọn điểm kết thúc

Bước 4: Trong hộp thoại hướng dẫn, xác định số lượng điểm trong đường thẳng, bán kính của từng điểm, tần số đầu ra và khoảng thời gian

Bước 5: Nhấp vào một trong hai điểm cuối để định vị lại chúng bằng công cụ

Move cũng có thể định vị lại toàn bộđường bằng cách nhấp vào bất kỳđiểm nào ở giữa

Bước 6: Nhấp chuột giữa hoặc nhấn Esc để xác nhận đường Sau khi thực hiện, nhấp chuột trái tiếp theo sẽ tạo ra điểm bắt đầu của một đường mới

Xác định bề mặt: dùng công cụ Surfaces để tạo bề mặt

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Surfaces

Bước 2: Chọn các bề mặt Nếu chọn một bề mặt ở giữa mô hình, hãy nhấp vào mũi tên để chuyển đổi mặt nào của bề mặt cần xem xét cho đầu ra bề mặt

Bước 3: Sử dụng công cụ Thin Solids, cũng có thể xác định đầu ra bề mặt trên các bề mặt vỏ Đầu ra có thể được định nghĩa là cách xa bề mặt gốc hoặc liền kề với nó

Bước 4: Trong hộp thoại, xác định tuần suất đầu ra và khoảng thời gian đầu ra mà kết quả được trích xuất

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ Đầu ra của bề mặt: Các tùy chọn trong công cụ Surfaces xác định đầu ra của giá trị trung bình của các đại lượng được tích hợp thông qua bề mặt.Theo mặc định, AcuSolve ghi đầu ra này ởbước cuối cùng của quá trình mô phỏng

Bảng 12 1: Các trường hợp đầu ra

Intergrated Chỉ định tần suất thời gian để xuất số lượng bề mặt tích hợp Nếu không thì tùy chọn này bị bỏ qua

Statictics Chỉđịnh tần suất thời gian để xuất số liệu thống kê về số lượng nút bề mặt Nếu không thì tùy chọn này bị bỏ qua

Nodal Chỉ định tần suất thời gian để xuất số lượng bề mặt tại các nút của bề mặt Nếu không thì tùy chọn này bị bỏ qua

Output time intervals Intergrated Chỉđịnh tần suất thời gian để xuất sốlượng bề mặt tích hợp Nếu không thì tùy chọn này bị bỏ qua

Statictics Chỉ định tần suất thời gian để xuất số liệu thống kê về số lượng nút bề mặt Nếu không thì tùy chọn này bị bỏ qua

Nodal Chỉđịnh tần suất thời gian để xuất sốlượng bề mặt tại các nút của bề mặt Nếu không thì tùy chọn này bị bỏ qua

Chỉ định số bước giải pháp để giữ lại trên mặt phẳng Nếu không, tất cả các bước thời gian của giải pháp được giữ lại

Xác định khối: dùng công cụ Volumes để tạo khối

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Volumes

Bước 3: Trong hộp thoại, xác định tần suất đầu ra và khoảng thời gian đầu ra mà kết quả được trích xuất

- Nhấp để xác nhận lựa chọn của và thoát khỏi công cụ Đầu ra của phần tử: Các tùy chọn trong công cụ Volumes chỉ định đầu ra của giá trị trung bình của các đại lượng được tích hợp thông qua khối Theo mặc định, AcuSolve ghi đầu ra này ở bước cuối cùng của quá trình mô phỏng

Bảng 12 2: Đầu ra của phần tử

Chỉđịnh tần suất thời gian để xuất sốlượng phần tử trung bình Nếu không, tùy chọn này bị bỏ qua

Chỉ định tần số bước thời gian để xuất số lượng phần tử trung bình Nếu không, tùy chọn này bị bỏ qua

12.1.2 Xác định số nút đầu ra cho toàn bộ mô hình

Sử dụng công cụ Field để xác định số nút đầu ra cho toàn bộ mô hình

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Field

Hộp thoại Field sẽ mở ra

Bước 2: Chọn một tab từ Settings chỉnh sửa cài đặt đầu ra của giái pháp

- Solution variables: biến giải pháp

- Devired variables: biến dẫn xuất

- Running average variables: chạy các biến trung bình

- Restart variables: khởi động lại các biến

- Nodal residual variables: các biến còn lại

- Time average variables: biến thời gian trung bình 12.1.3 Xác định điều kiện ban đầu

Xác định các điều kiện ban đầu của nút cho mô phỏng có thể xác định các điều kiện ban đầu của nút trên các nút của các bề mặt và khối được chọn, các nút trong vùng và các nút của khối trên mặt phẳng

Lưu ý: Các điều kiện ban đầu của nút có thể được xác định trong hộp thoại Run AcuSolve trong phần điều kiện ban đầu mặc định Nếu các điều kiện ban đầu được áp dụng, chúng sẽ được ưu tiên hơn các điều kiện ban đầu mặc định

Xác định các điều kiện biên ban đầu dựa trên một khối: sử dụng công cụ Part đểxác định các điều kiện biên ban đầu trên tất cả các nút (các nút biên + thể tích) của các khối được chọn

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Part

Bước 3: Trong hộp thoại, chọn các biến cho điều kiện biên ban đầu, sau đó nhấp chuột trái vào khoảng trống trong hộp thoại Danh sách biến phải được mở theo mặc định Hoặc nếu, muốn quay lại điều chỉnh lựa chọn của mình , hãy nhấp vào

Bước 4: Xác định các tham số điều kiện ban đầu cho từng biến được chọn Đối với các loại định nghĩa không cốđịnh, hãy sử dụng bảng và biểu đồ để nhập dữ liệu Nhấp vào cột Edit nếu cần quay lại và chỉnh sửa bảng/biểu đồ

Bước 5: Nhấp chuột phải vào tiêu đề cột để thay đổi dữ liệu hiện thị trong hộp thoại

Xác định các điều kiện biên ban dầu dựa trên bề mặt: Sử dụng công cụ

Surface để xác định các điều kiện ban đầu trên tất cả các nút của các bề mặt đã chọn

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Surface

Bước 3: Trong hộp thoại, chọn các biến cho điều kiện biên ban đầu, sau đó nhấp chuột trái vào khoảng trống trong hộp thoại Danh sách biến phải được mở theo mặc định Hoặc nếu, muốn quay lại điều chỉnh lựa chọn của mình , hãy nhấp vào

Bước 4: Xác định các tham số điều kiện ban đầu cho từng biến được chọn Đối với các loại định nghĩa không cố định, hãy sử dụng bảng và biểu đồ để nhập dữ liệu Nhấp vào cột Edit nếu cần quay lại và chỉnh sửa bảng/biểu đồ

Bước 5: Nhấp chuột phải vào tiêu đề cột để thay đổi dữ liệu hiện thị trong hộp thoại

Xác định các điều kiện biên ban dầu theo biên dạng hình học: Sử dụng công cụ Zones để xác định điều kiện ban đầu trên tất cả các nút được bao quanh trong các vùng đã xác định có thể định nghĩa các hình hộp, hình cầu và hình trụ là các vùng Ngoài ra, cũng có thể xác định các vùng trước khi chia lưới Tại thời điểm xuất, tất cả các nút được tìm thấy trong các vùng đã xác định sẽ được chỉ định một điều kiện ban đầu a Xác định các điều kiện ban đầu theo biên dạng hình cầu

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Zones > Sphere Bước 2: Vẽ hình cầu

Vẽ hình cầu Bản xem trước của hình cầu hiển thị ở vị trí con trỏ của trong cửa sổ mô hình hóa

- Di chuyển chuột và nhấp chuột trái để định vị tâm của quả cầu

- Di chuyển chuột để thay đổi kích thước đồng đều và vẽ hình cầu

- Nhấp chuột trái để tạo bản xem trước hình cầu

- Định vị lại hình cầu bằng công cụ Move Để kích hoạt công cụ Move, nhấp vào trong hộp thoại

Chạy mô phỏng Acusolve [4]

Sử dụng công cụ Run để cài đặt chạy mô phỏng

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Run

Hộp thoại Lauch Acusolve sẽ mở ra

Bước 2: Trong hộp thoại, đặt tên lại tên cho mô hình (nếu muốn), xác định thư mục muốn lưu, đường dẫn, quy trình và số lượng bộ xử lý

Bước 3: Tùy chọn: kích hoạt tùy chọn Automatically define pressure reference Nếu tùy chọn này được bật và không có điều kiện đầu vào/đầu ra được xác định, điều kiện áp suất

475 bằng “không” sẽ được áp dụng trên các nút của ô có thể tích lớn nhất Điều này là cần thiết cho các vấn đề đối lưu tự nhiên

Bước 4: Tùy chọn: Trong phần điều kiện mặc định

- Xác định các điều kiện và tham số ban đầu của nút mặc định Nếu bất kỳ tham số nào được xác định trong công cụ Initialize, chúng sẽ được ưu tiên

- Kích hoạt tùy chọn Pre-compute flow và Pre-compute tobulence Nếu các tùy chọn này được bật, trường dòng chảy sẽ được khởi tạo bằng cách giải phương trình Stokes Nó sẽ là một trường lưu lượng phù hợp hơn nhưng sẽ mất thêm thời gian tính toán Lưu ý: đối với các mô hình vật liệu có trong lượng thay đổi, nên tắc các tùy chọn này

Bước 5: Tùy chọn: Xác định các tham số mô phỏng ban đầu trong phần Restart

- Bật tùy chọn Restart from previous solution Bước này sẽ khởi động lại mô phỏng dựa trên một mô phỏng đã hoàn thành Nó tải dữ liệu khởi động lại của bước thời gian cuối cùng của lần chạy đã xác định trước khi mô phỏng hiện tại bắt đầu

- Nếu Heat transfer đang bật, có thể kiểm tra Drozen flow để chỉ giải phương trình về nhiệt

- Có thể đặt tên lại “Problem name” nếu muốn Nếu không, tên đặt ban đầu sẽ được sử dụng

- Chỉ định thư mục làm việc tại Working directory

- Kích hoạt tùy chọn Reset time step để đặt lại số bước và thời gian về

“không” Nếu tắt, số bước và thời gian từ lần chạy trước sẽ được sử dụng Bước 6: Tùy chọn: Nhấp vào Export để chỉ xuất tệp bộ giải mà không chạy bộ giải nếu muốn sao chép các tệp vào một cụm và chạy chúng tại đó

Bước 7: Nhấp vào Run Hộp thoại Run sẽ mở ra, khi quá trình chạy hoàn tất, biểu tượng

“tích xanh” sẽ xuất hiện tại ô thông báo

Bước 8: Tùy chọn: Nhấp chuột phải vào ô đang chạy bộ giải và chọn View log file để theo dõi các bước và các thông số của mô hình

Viết báo cáo: Trong khi đang chạy AcuSolve, nhấp chuột phải vào ô đang chạy tại mục Run Status và chọn Write Output để ghi thêm kết quả ở bước thời gian hiện tại vào thư mục đầu ra

Dừng mô phỏng AcuSolve: Trong khi đang chạy AcuSolve, nhấp chuột phải vào ô đang chạy tại mục Run Status và chọn Stop để dừng lại quá trình chạy

Xem trang thái chạy của bộ giải và lưới [4]

Sử dụng công cụ Manage để theo dõi các quá trình chia lưới và quá trình giải

Bước 1: Từ thanh công cụ, Solution > Manage

Hộp thoại Run Status sẽ mở ra Tại đây, có thể xem tiến độ và trạng thái của từng quá trình bộ giải và lưới

Bước 2: Tùy chọn: Nhấp chuột phải vào Meshing hoặc chạy AcuSolve và chọn một trong các tùy chọn sau:

Bảng 12 3: Mở, xóa hoặc tải kết quả

View log file Mở tệp log của quy trình

Delete Việc xóa một mục chạy AcuSolve cũng sẽ xóa dữ liệu chạy mô phỏng Visualize Results Tải các kết quả tương ứng trong phần Post

Biểu đồ [4]

Sử dụng công cụ Plot để thực hiện việc tạo biểu đồ

Có thể mở công cụ Plot theo 2 cách:

Cách 1: Trên thanh công cụ, Solution > Plot

Cách 2: Trong hộp thoại Run Status, nhấp chuột phải vào lần chạy AcuSolve và chọn

Tạo biểu đồ: Chọn dữ liệu cần để vẽ biểu đồvà sau đó thêm dữ liệu đó vào biểu đồ xem trước Sau khi tất cả các đường cong được thêm vào biểu đồ xem trước, biểu đồ sẽ có sẵn để đặt trên khung vẽ biểu đồ

Bước 1: Trong Plot Manager, nhấp chọn để tạo mới

Bước 2: Tùy chọn: Nhấp chọn để nhập dữ liệu hiện có Điều này cho phép đọc dữ liệu kết quả từ nhiều lần chạy AcuSolve cùng một lúc và sử dụng chúng làm nguồn dữ liệu cho các biểu đồ của bạn

- Chọn một dữ liệu từ Model:

Bảng 12 4: Dữ liệu từ Model

Run Data Chứa các tham số mô phỏng chung như thời gian,thời gian tăng,thời gian CPU và Thời gian đã trôi qua

Residual ratio Chứa các tỉ lệ cho từng thông số dòng chảy như áp suất, vận tốc, độ nhớt và nhiệt độ Các tỉ lệ này có thểđược vẽ với ba tùy chọn khác nhau như ban đầu, kết thúc và toàn bộ

Solution ratio Chứa các tỉ lệ cho từng thông số dòng chảy như áp suất, vận tốc, độ nhớt và nhiệt độ Các tỉ lệ này có thể được vẽ với ba tùy chọn khác nhau như ban đầu, kết thúc và toàn bộ

Surface output Chứa các giá trị tích hợp bề mặt của các biến như áp suất, động lượng, từ thông khối lượng và ứng suất cắt

Surface statistics Chứa các số liệu thống kê bề mặt tối thiểu và tối đa của các biến như áp suất, động lượng, thông lượng khối lượng và ứng suất cắt

- Đối với Residual ratio và Solution ratio, ta có thể chọn:

Bảng 12.5: Các loại biểu đồ

Initial Cung cấp các tỉ lệ khi bắt đầu của mỗi bước thời gian

Final Cung cấp các tỉ lệ ở cuối của mỗi bước thời gian

All Cung cấp các tỉ lệ cho toàn bộ mô hình trong một bước thời gian

- Đối với đầu ra bề mặt và số liệu thống kê, hãy chọn một danh mục phụ có thể thay đổi Các biến định hướng theo hướng, chẳng hạn như vận tốc, động lượng và ứng suất cắt yêu cầu chọn hướng tọa độ

- Chọn các mục muốn vẽ biểu đồ:

Hình 12 2: Hiển thị biểu đồ Bước 4: Tùy chọn: Bấm vào trục x để đổi các giá trị

Bước 5: Nhấp vào Add Curve để thêm biểu đồ vào bản xem trước

Bước 6: Lựa chọn một trong những công cụ sau:

: Vẽcác đường cong xem trước và tiếp tục tạo các đường vẽ

: Vẽ các đường cong đã xem trước và quay lại chế độ xem cơ sở

: Xóa chế độ xem trước và quay lại chế độ xem cơ sở

Chỉnh sửa biểu đồ bằng Canvas: Bố cục canvas có thể được thay đổi để chứa nhiều ô hơn trên một trang nhất định Các trang bổ sung cũng có thể được tạo ra

Bước 1: Trong chế độ xem cơ sở của Plot Manager, nhấp hoặc để thêm/xóa các trang, sau đó sử dụng các mũi tên để xoay vòng giữa chúng

Bước 2: Sử dụng trình đơn thả xuống ở ngoài cùng bên phải để thay đổi bố cục của trang và cho phép thêm hoặc bớt ô

Bước 3: Nhấp đúp vào một biểu đồ trống để chọn nó, sau đó nhấp chuột phải vào tập dữ liệu và chọn Make Current để vẽ biểu đồ đó cũng có thể chỉnh sửa, đổi tên, xóa và xuất bằng cách nhấp chuột phải vào tập dữ liệu và biến

Bước 4: Cuộn để phóng to hoặc thu nhỏ trên một ô và nhấp chuột phải và kéo để xoay

Bước 5: Để chỉnh sửa các thuộc tính hiển thị, nhấp chuột phải vào một đường cong, biểu đồ hoặc biến

Chuyển đổi kết quả Acusolve: Sử dụng công cụ Convert để chuyển đổi dữ liệu chạy

AcuSolve sang dữ liệu tệp văn bản dạng biểu đồ, định dạng h3d, AcuFieldView, EnSight, CGNS

Bước 1: Trên thanh công cụ, Solution > Convert

Hộp thoại Acusolve Data Translator sẽ mở ra

Bước 2: Mở tệp log của quá trình chạy mô phỏng AcuSolve Các thông số có sẵn được trích xuất dựa trên định dạng đầu ra

Bước 3: Chọn một định dạng đầu ra

Bước 4: Chọn các biến mong muốn

Bước 6: Nhấp vào Convert Dữ liệu đã chuyển đổi được lưu trữ trong cùng thư mục với tệp log

Quán lý mẫu tựđộng hóa: Sử dụng Template Manager để xác định logic dựa trên quy tắc cho các nhóm, hoạt động hình học, thiết lập và tựđộng hóa các quy trình mô phỏng Trình quản lý mẫu hữu ích cho:

- Tự động hóa quá trình mô phỏng – vì các mẫu được xác định dựa trên các quy tắc nên chúng có thể được áp dụng cho các mô hình khác có cùng thuộc tính

- Xác định các phương pháp hay nhất để chia lưới và tham số bộ giải và chia sẻ với những người khác

Bước 1: Nhấp vào mũi tên bên cạnh bộ công cụ Home > Template Manager

Các nhóm cho phép xác định các bộ sưu tập các bộ phận, khối, bề mặt và đường dựa trên các quy tắc

- Nhấp vào Groups bên dưới Danh mục mẫu

- Bấm để thêm một nhóm

- Đặt tên cho nhóm và chọn một loại hình học

- Sử dụng trình đơn thả xuống Định nghĩa và các trường Khóa/Giá trị siêu dữ liệu để xác định nhóm

+ Theo tên hội: Xác định tên đầy đủ của cụm hoặc sử dụng * để tìm các cụm có tên khớp một phần (ví dụ: assembly*)

+ Theo tên bộ phận: Xác định tên bộ phận đầy đủ hoặc sử dụng * để tìm các bộ phận có tên một phần khớp (ví dụ: part*)

- Theo khả năng hiển thị: Nhóm dựa trên khả năng hiển thị, các giá trị được hỗ trợ là: Allvà Displayed

- Theo siêu dữ liệu: xác định khóa và giá trị siêu dữ liệu

- Bằng cách Tìm và Chọn: Nhóm dựa trên định nghĩa topo Các giá trị được hỗ trợ là: Free surfaces, Internal surfaces, Intersecting surfaces, Baffles, Non-manifold surfaces, Sharp surfaces, Sliver surfaces, vàSelf-intersecting surfaces

Mẹo: Đối với theo cụm, theo bộ phận và theo siêu dữ liệu, hãy sử dụng các danh sách được phân tách bằng dấu phẩy để cung cấp nhiều giá trị

- Sử dụng hộp kiểm Hoạt động để chọn nhóm muốn sử dụng

Các nhóm này được tham chiếu trong phần còn lại của danh mục mẫu để lựa chọn Các nhóm này rất năng động; chúng được đánh giá trong khi một thể hiện cụ thể của một danh mục đang được đánh giá.

Hình 12 4: Hộp thoại Template Bước 3: Xác định các trường hợp mẫu:

- Nhấp vào một trong các tùy chọn thiết lập bên dưới danh mục mẫu

- Nhấp để thêm phiên bản mới

Khi có nhiều loại phiên bản trong một danh mục – như đầu vào, đầu ra, tường – có thể kích hoạt nhiều phiên bản cùng lúc để tạo tất cả chúng trong một lần

- Đối với các điều khiển ranh giới và lưới, hãy gán một tên

- Xác định thể hiện và chọn nhóm mà nó sẽ hành động Bấm để chỉnh sửa thông số

Mẹo: Đối với danh mục Hoạt động, lựa chọn nhóm có thểlà các nhóm được xác định trong trình quản lý mẫu hoặc các nhóm hình được xác định trước

- Sử dụng hộp kiểm Active để chọn phiên bản muốn sử dụng

Các phiên bản không hoạt động sẽkhông được đánh giá.

Hình 12 5: Thao tác trong hộp thoại Bước 4: Chọn các quy trình sẽ được thực hiện theo thứ tự

- Delete existing setup: Nếu bật, thiết lập hiện tại sẽ bị xóa

- Run operations: Nếu bật, nó sẽ chạy các phiên bản đang hoạt động được xác định trong danh mục Hoạt động

+ Nếu bật, xác thực hình học sẽ được thực hiện sau khi chạy các thao tác hoặc trước khi thực hiện thiết lập, chia lưới hoặc chạy bộ giải

+ Nhấp để thay đổi ngưỡng bề mặt cúi được sử dụng để xác nhận bề mặt cúi và chất rắn của cúi

H Ậ U X Ử LÝ

Tạo các nhóm bề mặt ranh giới [4]

Sử dụng công cụ Boundary Groups để tạo một nhóm các bề mặt và xác định các thuộc tính bề mặt Các nhóm bề mặt này có thểđược sử dụng để nhóm các ranh giới theo yêu cầu và xác định các thuộc tính bề mặt cụ thể

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Boundary Groups

Bước 3: Sử dụng các tab trong hộp thoại đểxác định dữ liệu đường viền biểu đồ, vectơ, đường đồng mức, đường lưới và đường đặc trưng

Tạo mặt phẳng cắt [4]

Sử dụng công cụ Slice Planes để tạo hình học dẫn xuất bằng cách cắt các khối rắn trên một mặt phẳng và xác định các thuộc tính hiển thị Kết quả của việc cắt lát là một mặt phẳng 2D

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Slice Planes

Bước 2: Tùy chọn: Chọn các mặt phẳng cắt

Bước 3: Chọn một trong ba mặt phẳng cắt trong cửa số mô hình hóa

Bước 4: Sử dụng các tùy chọn hộp thoại để thay đổi trục, điều chỉnh hướng mặt phẳng một cách tương tác hoặc xác định loại mặt lát cắt

Bảng 13 1: Các loại mặt cắt

Nếu bật, mặt phẳng lát cắt sẽ không cắt các phần tử âm lượng và sẽ chỉ hiển thị các phần tửâm lượng giao nhau với mặt phẳng lát cắt Nếu tắt, mặt phẳng lát cắt sẽ cắt các phần tửâm lượng

Nếu bật, có thể thay đổi kích thước mặt phẳng lát bằng cách nhấp vào cạnh và thao tác với nó hoặc nhập các giá trị chiều dài/chiều rộng trong hộp thoại

Bước 5: Nhấp vào hộp thoại để tạo mặt phẳng lát cắt Một hình dạng mặt phẳng lát cắt được tạo ra trong Post Browser

Bước 6: Sử dụng các tab trong hộp thoại để xác định dữ liệu đường viền biểu đồ, vectơ, đường viền, đường lưới (ở đây sẽ là các đường lát phần tử khối) và các đường đặc trưng Bước 7: Từ thanh hướng dẫn, thực hiện các lệnh sau:

Tạo Iso-Surfaces [4]

Sử dụng công cụ Iso-Surfaces để tạo một bề mặt hình học có nguồn gốc với một giá trị vô hướng không đổi cụ thểvà xác định các thuộc tính hiển thị Hình dạng của bề mặt iso phụ thuộc vào miền và trường dòng chảy

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Iso-Surfaces

Bước 2: Tùy chọn: Chọn chất rắn đầu vào để tạo bề mặt đồng nhất

Bước 3: Trong hộp thoại, chọn một biến vô hướng và xác định một giá trị

Bước 4: Nhấp vào Calculate Một hình dạng bề mặt đồng nhất được tạo ra trong Post Browser

Bước 5: Sử dụng các tab trong hộp thoại để xác định dữ liệu đường viền biểu đồ, vectơ, đường đồng mức, đường lưới và đường đặc trưng

Tạo Streamlines [4]

Sử dụng các công cụ Streamlines để tạo các dòng chảy hình học có nguồn gốc đại diện cho các đường dẫn hạt trong trường dòng chảy phải xác định các chất rắn tham gia, các điểm gốc và các vectơ mà từđó các dòng được tính toán cũng như hướng tích hợp Có nhiều phương pháp khác nhau để tạo điểm

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Streamlines

Bước 2: Dựa trên yêu cầu của định nghĩa các điểm, chọn một công cụ trên thanh công cụ phía dưới

Bước 3: Tùy chọn: Chọn các khối để xác định các đường tối giản Streamlines được giới hạn các chất rắn tham gia Theo mặc định, tất cả các chất rắn được chọn

Bảng 13 2: Các khối để tạo Streamlines

Rectangle Để tạo các điểm ngẫu nhiên hoặc đồng nhất trên một đối tượng hình chữ nhật:

1 Nhấp vào Plane trên thanh hướng dẫn

2 Chọn một trong ba mặt phẳng Descartes trong cửa sổ mô hình hóa

3 Sử dụng các tùy chọn hộp thoại để căn chỉnh và thay đổi kích thước mặt phẳng

4 Nhấp vào Seeds trên thanh hướng dẫn

5 Chọn một phương pháp tạo điểm và xác định điểm

▪ Đối với các phương pháp ngẫu nhiên và thống nhất, hãy nhập sốlượng điểm để chèn

▪ Đối với phương pháp thủ công, nhấp vào mặt phẳng để chèn các điểm gốc

▪ Đối với bất kỳ phương pháp định vị điểm nào, hãy nhấp vào một điểm gốc riêng lẻ để chỉnh sửa vị trí của nó

Rake Để tạo các điểm bằng công cụ này:

1 Nhấp vào Streamlines trên thanh hướng dẫn

2 Xác định một dòng bằng cách chọn hai điểm Nhấp vào một trong hai điểm cuối hoặc toàn bộ dòng để định vị lại lựa chọn của bạn

▪ Đối với các phương pháp ngẫu nhiên và thống nhất, hãy nhập số lượng điểm để chèn

▪ Đối với phương pháp thủ công, nhấp vào các đường để chèn các điểm gốc

Circle Để tạo các điểm ngẫu nhiên hoặc đồng nhất trên một đối tượng hình tròn:

1 Nhấp vào Plane trên thanh hướng dẫn

2 Chọn một trong ba mặt phẳng Descartes trong cửa sổ mô hình hóa

3 Sử dụng các tùy chọn hộp thoại để căn chỉnh và thay đổi kích thước mặt phẳng

▪ Đối với phương pháp thủ công, nhấp vào mặt phẳng để chèn các điểm gốc

Dùng công cụ này để tạo điểm bất kì:

2 Nhấp vào bất kỳ bề mặt có thể nhìn thấy hoặc trong không gian trống để tạo điểm

▪ cũng có thể nhấp vào hộp thoại để tạo điểm, sau đó xác định tọa độ của chúng theo cách thủ công

▪ Nhấp vào một điểm gốc riêng lẻ để chỉnh sửa vị trí của nó

Surfaces Để tạo các điểm bằng công cụ này:

1 Nhấp vào Surfaces trên thanh hướng dẫn

2 Chọn các bề mặt để tạo điểm

▪ Đối với phương pháp thủ công, nhấp vào các đường để chèn các điểm gốc

▪ Đối với bất kỳ phương pháp định vị điểm nào, hãy nhấp vào một điểm gốc riêng lẻđể chỉnh sửa vị trí của nó

Bước 5: Nhấp vào hộp thoại của hạt giống để chọn một biến vectơ và hướng tích hợp

Bước 6: Nhấp vào Calculate để tạo dòng hợp lý

Bước 7: Xác định các thuộc tính sắp xếp hợp lý

Tạo Surface Streamlines [4]

Sử dụng công cụ Surface Streamlines để tạo các đường thẳng trên bề mặt với các điểm đã cho

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Surface Streamlines

Bước 2: Chọn các bề mặt để tạo điểm

Bước 3: Nhấp vào Seeds trên thanh hướng dẫn

Bước 4: Nhấp vào các bề mặt đã chọn định vị hạt

- Nhấp vào một điểm riêng lẻ để sửa đổi vị trí của nó

- Tùy chọn: Xác định hướng sắp xếp hợp lý và biến vectơ trong hộp thoại

Bước 5: Nhấp vào Calculate để tạo dòng hợp lý Một hộp thoại Surface Streamline mới được thêm vào Post Browser

Bước 6: Xác định các thuộc tính sắp xếp hợp lý

Tạo Clip [4]

Sử dụng công cụ Box và Scalar Clip để ẩn các phần của mô hình, cho phép có quan sát rõ hơn các vùng cần quan tâm

Cắt bỏ các phần của mô hình bằng kích thước vật lý của hộp

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Clips > Box Clip

Bước 2: Chọn các vùng có thể áp dụng Clip

Bước 3: Nhấp vào Box trên thanh hướng dẫn Một hộp giới hạn ban đầu được vẽ xung quanh các phần đã chọn

Bước 4: Thay đổi kích thước và vị trí của hộp theo các cách sau:

- Nhấp và kéo một bề mặt

- Nhấp để định hướng hộp bằng công cụ Move

- Nhập các giá trị chiều dài, chiều rộng và chiều cao chính xác

- Nhấp để trở về vị trí ban đầu

Bước 5: Chọn cắt phần bên trong hoặc bên ngoài hộp

Bước 7: Trên thanh hướng dẫn, nhấp vào một trong các mục sau:

: Lưu các thay đổi và ở lại công cụ

: Lưu thay đổi và thoát khỏi công cụ

Cắt bỏ các phần của mô hình bằng cách sử dụng một loạt các giá trị cho một đại lượng vô hướng cụ thể

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Clips > Scalar Clip

Bước 2: Chọn các vùng có thể áp dụng Clip

Bước 3: Chọn một vô hướng từ hộp thoại

Bước 4: Nhập một loạt các giá trị xem xét

Bước 5: Chọn xem có cắt bớt các giá trị vô hướng nằm bên trong phạm vị đã cho hay không Ví dụ: nếu chọn một số bề mặt, hãy đặt vô hướng thành Velocity và nhập một phạm vi (0, 0.5),có thể ẩn các phần của những bề mặt đó có vận tốc lớn hơn 0,5

: Lưu thay đổi và thoát khỏi công cụ.

Phát hiện lõi xoáy [4]

Sử dụng công cụ Vortex Core để xác định các vùng trong luồng có tồn tại các xoáy

Thuật toán hoạt động bằng cách xem xét trường vận tốc để xác định các vùng cục bộ của dòng chảy xoáy, sau đó hiển thị tâm quay dưới dạng một đường thẳng Các phân đoạn dòng này có thể được kiểm tra trực quan để xác định các cấu trúc xoáy quy mô lớn trong dòng chảy Đối với một số trường hợp, việc theo dõi chuyển động và tương tác của các lõi xoáy cung cấp một số dấu hiệu vềcác đặc tính âm học cục bộ của dòng chảy

Lưu ý: Tính toán này có thể tốn kém cho các mô hình lớn

Một vài lưu ý liên quan đến lõi xoáy:

- Các lõi xoáy được tính toán dựa trên trường vectơ đã chọn phải đảm bảo rằng trường vectơ phù hợp với tính toán lõi xoáy

- Ví dụ: AcuSolve viết một số trường vectơ có tất cả các số không trong ổ đĩa và chỉ khác không trên bề mặt (chẳng hạn như ứng suất cắt của tường) Các trường này không hợp lệ để tính lõi xoáy

- Lõi xoáy được thiết kế để sử dụng với trường vận tốc Chúng thường được tính toán dựa trên vận tốc tức thời, nhưng trường vận tốc trung bình theo thời gian và vận tốc trung bình đang chạy cũng có thể được sử dụng

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Visualize > Vortex Core

Bước 2: Chọn các thể tích rắn để phát hiện các lõi xoáy

Bước 3: Nhấp vào Vector Variable trên thanh hướng dẫn, sau đó chọn tùy chọn nguồn trong hộp thoại

Bước 5: Sử dụng hộp thoại để điều chỉnh hình ảnh của các lõi xoáy

Kết quả [4]

Sử dụng công cụ Probe Results để xác định một điểm hoặc tập hợp các điểm tại các tọa độ cụ thể và kết quảthăm dò Công cụ này để xác minh kết quả thử nghiệm với kết quả mô phỏng

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Probe Points

Hộp thoại Probe Points sẽ mở ra

Bước 2: Xác định các điểm thoe các cách sau:

- Nhấp trực tiếp vào cửa sổ mô hình hóa để tạo điểm và điền tọa độ

- Nhấp vào trong hộp thoại để thêm điểm thăm dò mới, sau đó xác định tọa độ theo cách thủ công

- Nhấp vào trong hộp thoại, chọn một điểm thăm dò, sau đó sử dụng bộ điều khiển để điều chỉnh vị trí của nó

Bước 3: Nhấp vào Calculate trên thanh hướng dẫn để trích xuất các giá trị Một bảng có các giá trị được trích xuất cho tất cả các biến được điền Dữ liệu này có thể được lưu vào một tệp văn bản

Tích hợp kết quả [4]

Sử dụng công cụ Intergration để lấy số lượng tích hợp trên bề mặt, chất rắn, thể tích, mặt phẳng cắt và bề mặt đẳng hướng

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Intergration

Bước 2: Chọn các bề mặt, khối, thể tích, mặt phẳng lát hoặc bề mặt đẳng hướng

Bước 3: Nhấp vào Calculate trên thanh hướng dẫn để trích xuất các giá trị Một bảng có các giá trịđược trích xuất cho tất cả các biến được điền Dữ liệu này có thểđược lưu vào một tệp văn bản

Tính toán dữ liệu từ biểu thức [4]

Sử dụng công cụ Calculate để tạo số lượng trường mới bằng cách sử dụng biểu thức python Các trường mới có thể được lấy từ các trường hiện có hoặc hoàn toàn độc lập với các kết quả khác trong tập dữ liệu

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Calculate

Hộp thoại Derived Data Calculator sẽ mở ra

Bước 2: Bấm để thêm một biến

Bước 3: Xác định tên và biểu thức:

- Xác định tên không có dấu cách để nó có thể được sử dụng trong các định nghĩa biểu thức khác

- Nếu sử dụng một biến hiện có với một khoảng trắng trong tên của nó, chẳng hạn như “Wall shear stress”, hãy thay thế các khoảng trắng bằng “_”

- Các biểu thức được định nghĩa trong cú pháp Python Đầu ra của mỗi biểu thức tạo ra kết quả mới tại mỗi nút của hình học mà nó đang hoạt động Các trường kết quả được lưu trữ dưới dạng các mảng có nhiều mảng và có thể được vận hành bằng cách sử dụng các thao tác có nhiều mảng tiêu chuẩn Ví dụ: thành phần x của mảng vận tốc có thể được truy cập bằng cách cắt bằng cách sử dụng cú pháp sau:

Ngoài ra, trường được xác định trước cho thành phần x của vận tốc có thể được tham chiếu trực tiếp trong một biểu thức như sau:

XVelSquared = (x vận tốc)*(x vận tốc)

Biểu thức hiển thịởtrên không được chấp nhận cú pháp python do khoảng trống trong chuỗi "vận tốc x" Để khắc phục điều này, mỗi biểu thức được phân tích cú pháp trước khi đánh giá để chuyển đổi tên biến thành biểu thức python hợp lệ.

Tạo biểu đồ [4]

Sử dụng công cụ Plots: Rake để hiện thị biểu đồ 2D

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Plots > Rake

Bước 2: Chọn điểm đầu và điểm cuối

Bước 3: Sử dụng các tùy chọn trong hộp thoại để định vị lại điểm

- Nhấp để định vị lại tâm hoặc điểm cuối của cào bằng công cụ Move Nhấn Esc sau khi di chuyển

Bước 4: Chọn Seeds trên thanh hướng dẫn

Bước 5: Chọn phương pháp tạo và nhập số lượng điểm Bấm để điều chỉnh bán kính của điểm

Bước 6: Nhấp vào Calculate để tạo biểu đồ

Bước 7: Trong hộp thoại biểu đồ, chọn các biến trục z và y, sau đó nhấp để xác định thuộc tính hiển thị

Bước 8: Tùy chọn: Nhấp chuột phải vào định nghĩa sơ đồtrong Post Browser bài đăng để xuất dữ liệu hoặc hình ảnh của sơ đồ

Tính toán Engineering Quantities [4]

Sử dụng công cụ để Engineering Quantities đơn giản hóa việc tính toán các giá trị thường được sử dụng trong quá trình hậu xử lý kết quả CFD

Ví dụ: có thể tính toán sự sụt giảm áp suất giữa hai bề mặt trong mô hình bằng cách chọn Difference trên thanh dẫn hướng , sau đó chọn tập hợp các bề mặt đầu tiên để lấy trung

495 bình áp suất, sau đó chọn nhóm bề mặt thứ hai để lấy trung bình áp lực HyperWorks CFDPost tự động tính toán trung bình trọng số diện tích của biến đã chọn (trong trường hợp này là áp suất) trên tất cả các bề mặt của mỗi nhóm lựa chọn, sau đó tính toán sự khác biệt Sự khác biệt được tính bằng cách trừ giá trị của nhóm lựa chọn thứ hai khỏi giá trị của nhóm lựa chọn đầu tiên Các giá trị kết quả được hiển thị trong một bảng cập nhật khi thay đổi bước thời gian Nếu một trong các nhóm lựa chọn là hình học dẫn xuất (chẳng hạn như mặt phẳng lát), đầu ra đại lượng kỹ thuật cũng được cập nhật khi sửa đổi Bảng hiển thị đầu ra số lượng kỹ thuật có thể được hiển thị ngay cả khi không có trong công cụ Số lượng kỹ thuật

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Engineering Quantities

Bước 2: Sử dụng thanh hướng dẫn để chọn Engineering Quantities Công cụ này hỗ trợ các vấn đề sau: tính tổng, sự chênh lệch, diện tích trung bình và lưu lượng khối lượng Tính tổng có thểđược sử dụng để tính tổng trọng số diện tích của một giá trị trên một bề mặt

Ví dụ: nếu ứng suất cắt của tường là một trường đầu ra từ bộ giải, thì tổng trên bề mặt sẽ tạo ra lực nhớt Sự khác biệt có thể được sử dụng để tính toán chênh lệch áp suất hoặc nhiệt độ Tùy chọn diện tích trung bình mang lại diện tích trung bình của một biến trên một bề mặt Tùy chọn tốc độ dòng chảy khối lượng cung cấp khả năng tính toán tốc độ dòng chảy khối lượng qua một bề mặt dựa trên vectơ vận tốc và trường mật độ

Bước 3: Chọn các bề mặt để xem xét và xác định biến hoặc tham số Một số đại lượng kỹ thuật chỉ yêu cầu một nhóm lựa chọn duy nhất, chẳng hạn như chênh lệch, tổng và trung bình Một số đại lượng, chẳng hạn như lưu lượng khối lượng, yêu cầu nhiều đầu vào để tính giá trị kết quả Đối với tốc độ dòng chảy khối lượng, cần có một vectơ vận tốc đầu vào, cũng như định nghĩa của trường mật độ Mật độ có thể được chỉ định là một hằng số thông qua microdialog hoặc trường vô hướng hiện có có thể được sử dụng để chỉ định mật độ

Bước 5: Tùy chọn: Nhấp vào trong hộp thoại kết quảđểlưu các giá trị

Thêm ghi chú [4]

Sử dụng công cụ Notes để thêm chú thích trong cửa sổ mô hình hóa

Bước 1: Từ thanh công cụ, Post > Notes

Bước 2: Sử dụng thanh hướng dẫn để chọn các loại ghi chú

Bảng 13 3: Các loại ghi chú

Các ghi chú tĩnh sẽ không di chuyển nếu thao tác với mô hình Điều này hữu ích để thêm tiêu đề trong khi chụp ảnh hoặc ghi âm

Công cụ này giúp ghi chú vào bất kỳ đối tượng hoặc vị trí không gian nào Ghi chú sẽ di chuyển khi thao tác với mô hình và sẽ được chọn ở vị trí đã xác định Điều này hữu ích nếu ghi chú được tạo cho một phần hoặc bề mặt cụ thể

Công cụ này giúp chỉ dẫn vào bất kỳ đối tượng hoặc vị trí không gian Ghi chú sẽ di chuyển khi thao tác với mô hình và sẽ được chọn ở vị trí đã xác định Điều này hữu ích nếu ghi chú được tạo cho một phần hoặc bề mặt cụ thể

Bước 3: Chọn một vị trí trong cửa sổmô hình hóa đểđặt ghi chú

Bước 4: Xác định văn bản ghi chú và định dạng trong hộp thoại và cập nhật vị trí của ghi chú

- Nhập văn bản hiển thị vào hộp bên phải

- Chọn một trường có sẵn từ danh sách bên trái, sau đó nhấp vào Insert field để thêm trường đó vào ghi chú Đối với trường thời gian, xác định độ chính xác và định dạng

- Cập nhật định dạng văn bản như phông chữ, kích thước, màu sắc và căn chỉnh

- Nếu cần, hãy nhấp để định vị lại ghi chú hoặc điểm neo bằng công cụ Move

Lưu, mở và áp dụng Post [4]

Ghi lại trạng thái hiện tại của phiên bản hậu xử lý và lưu nó Tạo lại trạng thái bằng tệp trạng thái đã lưu và áp dụng nó cho các mô hình khác

- Để lưu các trạng thái sau xử lý, hãy nhấp vào File > State > Save Điều này ghi lại trạng thái của toàn bộ cơ sở dữ liệu, bao gồm: tệp nguồn, nhóm ranh giới, hình học mới như mặt phẳng lát, tinh giản, bề mặt iso, cài đặt trực quan, điểm thăm dò, tích hợp, biểu thức,…

- Sau khi lưu trạng thái, hãy sử dụng trạng thái đó để tạo lại các phiên có cùng cơ sở dữ liệu bằng cách nhấp vào File > State > Open

- Sau khi lưu trạng thái, nhấp chuột phải vào tập dữ liệu trong Trình duyệt bài đăng và chọn Apply State Điều này tái tạo hình học như mặt phẳng cắt, sắp xếp hợp lý, bề mặt iso, cài đặt trực quan, điểm thăm dò, biểu thức,… bằng cách sử dụng tập dữ liệu và tệp trạng thái nguồn.

AcuTrace

AcuTrace là công cụ theo dõi hạt chạy dưới dạng hậu xử lý cho AcuSolve

Hình 13 2: Thanh công cụ AcuTrace

AcuTrace tính toán các dấu vết cho các trường dòng chảy không ổn định cũng như ổn định, cho các luồng có cũng như không có chuyển động của lưới và cho các luồng được tính toán trên các lưới có bề mặt giao diện

Phần sau đây mô tả cách sử dụng toàn bộ dải băng AcuTrace

Bước 1: Thiết lập và chạy mô hình AcuSolve

Bước 2: Mở dải băng AcuTrace

Bước 3: Xác định cài đặt theo dõi hạt

- Đặt loại hạt thành hạt có khối lượng hữu hạn hoặc hạt không có khối lượng

- Thiết lập theo dõi hạt giảđịnh rằng quá trình chạy AcuSolve đã kết thúc Trỏ tới thư mục ACUSIM.DIR

- Sau khi chọn, lần chạy cuối cùng trong thư mục được tham chiếu có thể thay đổi tên sự cố và chạy ID không nên chạy quá nhiều AcuSolve trong cùng một thư mục

- Xác định thời gian tối đa, phân đoạn tối đa và loại trường luồng

- Nếu sử dụng hạt có khối lượng hữu hạn , hãy xác định thuộc tính hạt trong tab Finite-mass setup

- Nếu quá trình chạy AcuSolve được thiết lập trong HyperWorks CFD , trước tiên hãy mở tệp hm để có thể định vị trực tiếp các hạt trên các bề mặt hình học

- Nếu quá trình chạy AcuSolve được thực hiện bằng cách sử dụng giao diện người dùng khác và hình tham chiếu không khả dụng:

+ Tải tệp nhật ký chạy AcuSolve trong bài đăng

+ Sử dụng công cụ Probe để xác định điểm

+ Xuất tệp csv + Nhập tệp csv trong AcuTrace và xác định điểm

- Xác định điểm bắt đầu, điểm dừng, khoảng thời gian và mật độ và bán kính phát xạ cho các hạt có khối lượng hữu hạn

Bước 5: Nếu sử dụng các hạt có khối lượng hữu hạn , hãy xác định các bức tường phản xạ, kết thúc và dừng

- Dựa trên lần chạy đã chọn, các ranh giới luồng liên quan có sẵn để lựa chọn Chọn các ranh giới thích hợp

+ Không có lựa chọn nổi bật hoặc giải quyết xung đột nào được thực hiện cho các công cụ này, vì vậy phải chọn lựa cẩn thận

+ Nếu thiết lập mô hình được thực hiện trong HyperWorks CFD , hãy thay đổi màu trực quan thành “Ranh giới” để nhận tham chiếu

- Đối với tường phản xạ, hãy xác định hệ số hoàn nguyên

Bước 6: Xác định cài đặt đầu ra Trace và Time cut

Trỏ tới tệp thực thi AcuTrace và xác định cài đặt chạy

Bước 8: Mở công cụ chuyển đổi

Bước 9: Xác định đường dẫn AcuTrace , tệp nhật ký cho lần chạy AcuTrace cũng như định dạng và dữ liệu đầu ra Nhận tệp ensight để hậu xử lý bằng cách sử dụng dải băng HyperWorks CFD Post

Bước 10: Tùy chọn: Tải tệp giám sát AcuTrace để xem cả ranh giới và hạt chạy AcuSolve

- có thể xác định cài đặt màu cho các hạt và cài đặt vectơ gắn với các hạt

- cũng có thể làm động các hạt

BÀI T Ậ P ÁP D Ụ NG CFD

Mô phỏng Steady

Bước 1: Nhập mô hình và kiểm tra

1.1 Từ thanh công cụ, Home > Files > Model Open

Hộp thoại sẽ đưa đến nơi đã lưu tệp mô hình, chọn ong_nuoc_1.IGS sau đó chọn

Ngoài ra, phần mềm còn hỗ trợ mở theo những đuôi sau (.STEP, asm, prt, CATPart, iam, ipt, SLDPRT,…)

1.2 Trên thanh công cụ, Geometry > Plug

1.3 Tại thanh hướng dẫn, Find > Merge > Plug All

1.4 Tùy chọn: Trên thanh công cụ, Geometry > Edit > Scale

Hình 14 3: Scale mô hình Tùy chọn: Scale kích thước model theo hệ “m” vì phần mềm sử dụng hệ đơn vị SI

1.5 Trên thanh công cụ, Geometry > Validate

- Sau khi quét, máy sẽ báo lỗi (nếu có):

- SurfaceChecks(2): đang có 2 lỗi về Surface

- Sửa: Nhấp chuột phải chọn SurfaceChecks(2), tại đây phần mềm hiện lỗi về Slivers(2) Sau đó, tích chuột vào ô Suppress Only > Fix All để sửa lỗi

- Sau đó nhấn chuột vào biểu tượng Validate, nếu xuất hiện dấu tích màu xanh lam (như hình) chứng tỏ mô hình đã hết lỗi và tiếp tục thực hiện mô phỏng

Hình 14.5: Biểu tượng Validate sau khi sửa lỗi

2.1 Trên thnah công cụ, Flow > Physics

- Tại mục Time marching chọn Steady

- Tại mục Turbulence model chọn Spalart-Allmaras

- Tại mục Pressure scale chọn Absolute

- Tích chọn Heat transfer, tại mục Temperature scale chọn Absolute (nếu chọn mô phỏng theo độ K)

2.3 Chọn Solver controls để chọn bộ giải và chọn các thông số như hình

Hình 14 6: Chọn bộ giải 2.4 Chọn “x” để hoàn tất việc chọn bộ giải

3.1Trên thanh công cụ, Flow > Materials

3.2 Chọn vật liệu cho vỏ ống, Materials > Stainless steel(304)

Hình 14.7: Chọn vật liệu cho ống

3.3 Trên thanh hướng dẫn, chọn để chọn vật liệu cho chất lỏng chảy trong ống 3.4 Chọn vật liệu cho chất lỏng, Materials > Water

Hình 14.8: Chọn vật liệu cho chất lỏng

3.5 Nhấp chọn để hoàn thành việc chọn vật liệu

4.1 Trên thanh công cụ, Flow > Profiled > Profiled Inlet

4.2 Chọn bề mặt Inlet, trong hộp thoại nhỏ ta nhập Average velocity = 2 m/s và Temperatute = 320 K

Hình 14 9: Thông số đầu vào Model 1

4.3 Nhấp chọn để hoàn thành việc chọn Inlet

4.4 Trên thanh công cụ, Flow > Outlet

4.5 Chọn bề mặt Outet, chọn để xác nhận

Hình 14.10: Thông số đầu ra Model 1

4.6 Trên thanh công cụ, Flow > No slip

4.7 Chọn các bề mặt ngoài của thành ống, trong hộp thoại nhỏ chọn Temperature và nhập Convective heat coefficient = 100, Convective heat reference temperature = 310 K, nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 11: Thông số No Slip

Surface mesh = 0.8 mm, Boundary Layer = 0.08 mm * 8 layer, Volume mesh = 0.8 mm * 2 layer, Average mesh size = 10 mm

5.1 Trên thanh công cụ, Mesh > Surface

5.2 Nhấn giữ chuột trái quét toàn bộ mô hình, tại hộp thoại nhỏ nhập Average element size = 0.8 mm, Nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 12: Thông số lưới Surface

5.3 Trên thanh công cụ, Mesh > Boundary Layer

5.4 Tại mục Part Browser, nhấp chuột phải chọn SolidBody_2_2 > Hide

5.5 Chọn tất cả các bề mặt tại lòng trong của ống, tại hộp thoại nhỏ nhập First layer thickness = 0.08 mm, Total number of layer = 8, Growth method > Constant, nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 13: Thông số lưới Boundary Layer

5.6 Trên thanh công cụ, Mesh > Volume Mesh

5.7 Nhấn giữ chuột trái quét toàn bộ mô hình, tại hộp thoại nhỏ nhập Average size = 0.8 mm, tích chọn Thin layer meshing, nhập Number of layers = 2, nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 14: Thông sốlưới thể tích 5.8 Nhấn chuột trái chọn Show All để hiện lại chất lỏng

5.9 Trên thanh công cụ, Mesh > Volume

5.10 Tại hộp thoại nhỏ nhập Average element size = 10 mm, nhấn Mesh để tiến hành chia lưới

Hình 14 15: Thông số Average element size 5.14 Kết quả chia lưới

Hình 14.16: Kết quả chia lưới Model 1

Bước 6: Chạy kết quả mô phỏng

6.1 Trên thanh công cụ, Solution > Run

6.2 Tại thư mục nhỏ, Pararell procesing > Intel MPI, number of processors = 4, nhấn chọn Run mô phỏng kết quả bài toán

Hình 14 17: Đặt tên và chạy kết quả

Bước 7: Xem kết quả tại HyperView

7.1 Từ thanh công cụ, Home > Files > Open Model

7.2 Tại thư mục Load results chọn ong_nuoc_1.1.Log và tại Load model chọn ong_nuoc_1.1.Log sau đó nhấn Apply để hiện kết quả mô phỏng

7.3 Trên thanh công cụ, Results > Contour

7.4 Tại thanh công cụ Contour phía dưới màn hình, Results > Velocity > Apply để xem kết quả mô phỏng vận tốc

7.5 Tại phần Display, bỏ tích Discrete color

Hình 14 18: Kết quả mô phỏng vận tốc 7.6 Tại thanh công cụ Contour phía dưới màn hình, Results > Temperature > Apply để xem kết quả mô phỏng nhiệt độ

Hình 14.19: Kết quả mô phỏng Nhiệt độ

7.7 Tại thanh công cụ Contour phía dưới màn hình, Results > Pressure > Apply để xem kết quả mô phỏng áp suất

Hình 14 20: Kết quả mô phỏng áp suất

7.8 Tại thanh công cụ Contour phía dưới màn hình, Results > Eddy_viscosity(s) > Apply để xem kết quả mô phỏng Eddy_viscosity(s)

Hình 14 21: Kết quả mô phỏng Eddy_viscosity(s)

513 Đối với mô hình có tính đối xứng, chỉ cần mô phỏng 1 nửa để tiết kiệm thời gian

Hộp thoại sẽ đưa đến nơi đã lưu tệp mô hình, chọn Assem1.IGS sau đó chọn

- Máy báo SurfaceChecks (0), nghĩa là không có lỗi về Surface

- Máy báo SolidChecks (1), nghĩa là đang có 1 lỗi về Solid

- Ta nhấp chuột vào SolidChecks (1) tại đây máy hiện lỗi về Intersections (1), tiếp tục nhấp chuột vào Intersections (1) > Tích chuột vào ô vuông Keep common interface > Chọn Combine All để tiến hành sửa lỗi

- Sau đó nhấn chuột vào biểu tượng Validate, nếu xuất hiện dấu tích màu xanh lam (như hình) chứng tỏmô hình đã hết lỗi và tiếp tục thực hiện mô phỏng

Hình 14 25: Validate sau khi sửa lỗi

2.1 Trên thah công cụ, Flow > Physics

2.3 Chọn Solver controls để chọn bộ giải và chọn các thông số như hình

2.4 Chọn “x” để hoàn tất việc chọn bộ giải

3.2 Chọn vật liệu cho vỏ ống, Materials > Stainless steel(304)

Hình 14 27: Chọn vật liệu cho vỏ ống

3.7Trên thanh hướng dẫn, chọn để chọn vật liệu cho chất lỏng chảy trong ống 3.8Chọn vật liệu cho chất lỏng, Materials > Water

Hình 14 28: Chọn vật liệu cho chất lỏng

3.9Nhấp chọn để hoàn thành việc chọn vật liệu

4.2 Chọn bề mặt Inlet_Large, trong hộp thoại nhỏ ta nhập Average velocity = 2 m/s và Temperatute = 320 K

Hình 14 29: Thông số đầu vào Model 2 4.3 Làm tương tự cho Small1_Inlet và Small2_Inlet

4.6Chọn bề mặt Outet, chọn để xác nhận

Hình 14 30: Thông sốđầu ra Model 2

4.8 Chọn các bề mặt ngoài của thành ống, trong hộp thoại nhỏ chọn Temperature và nhập Convective heat coefficient = 200 nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 31: Thông số No Slip 4.9 Trên thanh công cụ, Flow > Symmetry

4.10 Chọn bề mặt đối xứng của nước

Hình 14 32: Xác định bề mặt đối xứng của nước 4.11 Trên thanh hướng dẫn, chọn đểxác định bề mặt đối xứng của ống

Hình 14 33: Xác định bề mặt đối xứng của ống

Surface mesh = 6 mm, Boundary Layer = 0.6 mm * 4 layer, Volume mesh = 6 mm

* 3 layer, Volume mesh = 35 mm, Zone mesh = 3 mm

5.2 Nhấn giữ chuột trái quét toàn bộ mô hình, tại hộp thoại nhỏ nhập Average element size = 6 mm, Nhấp chọn để xác nhận

5.7 Nhấn giữ chuột trái quét toàn bộ mô hình, tại hộp thoại nhỏ nhập Average size =

6 mm, tích chọn Thin layer meshing, nhập Number of layers = 3, nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 36: Thông số lưới thể tích 5.8 Nhấn chuột trái chọn Show All để hiện lại chất lỏng

5.9 Trên thanh công cụ, Mesh > Zone > Cylinder

5.10 Tạo Cylinder tại Inlet2_small, tại hộp nhỏ nhập Refinemen size = 3 mm, R = 70 mm, H = 300 mm nhấn Enter, nhập 180 độ để quay Cylinder cho cùng chiều với ống, nhấn chuột phải chọn tích xanh để xác nhận

Hình 14 37: Biên dạng lưới theo Cylinder 5.11 Làm tương tự với Inlet1_small

Hình 14 38: Thông số Average element size 5.14 Kết quảchia lưới

Hình 14 39: Kết quả chia lưới Model 2

7.2 Tại thư mục Load results chọn Assem1.1.Log và tại Load model chọn Assem_1.1.Log sau đó nhấn Apply để hiện kết quả mô phỏng

Hình 14 41: Kết quả mô phỏng vận tốc

7.6 Tại thanh công cụ Contour phía dưới màn hình, Results > Temperature > Apply để xem kết quả mô phỏng nhiệt độ

Hình 14 44: Kết quả mô phỏng Eddy_viscosity(s)

Hộp thoại sẽ đưa đến nơi đã lưu tệp mô hình, chọn laprap_mohinh.IGS sau đó chọn Open để mở

- Sau đó nhấn chuột vào biểu tượng Validate, nếu xuất hiện dấu tích màu xanh lam (như hình) chứng tỏmô hình đã hết lỗi và tiếp tục thực hiện mô phỏng

Hình 14 49: Validate sau khi sửa lỗi

2.1 Trên thah công cụ, Flow > Physics

2.3 Chọn Solver controls để chọn bộ giải và chọn các thông sốnhư hình.

2.4 Chọn “x” để hoàn tất việc chọn bộ giải

3.2Chọn vật liệu cho vỏ ống, Materials > Stainless steel(304)

Hình 14 51: Chọn vật liệu cho vỏ ống

3.3Trên thanh hướng dẫn, chọn để chọn vật liệu cho chất lỏng chảy trong ống 3.4 Chọn vật liệu cho chất lỏng, Materials > Water

Hình 14 52: Chọn vật liệu cho chất lỏng

4.2 Chọn bề mặt Small_Inlet_1, trong hộp thoại nhỏ ta nhập Average velocity = 1.2 m/s và Temperatute = 320.15 K

Hình 14 53: Thông số đầu vào Model 3 4.3 Làm tương tự cho Small_Inlet_2 và Large_Inlet

4.6 Chọn bề mặt Outet, chọn để xác nhận

Hình 14 54: Thông số đầu ra Model 2

4.8 Chọn các bề mặt ngoài của thành ống, trong hộp thoại nhỏ chọn Temperature và nhập Convective heat coefficient = 100, Convective heat reference temperature = 302.15

K nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 55: Thông số No Slip

4.9 Trên thanh công cụ, Flow > Symmetry

4.10 Chọn bề mặt đối xứng của nước

Hình 14 56: Xác định bề mặt đối xứng của nước 4.11 Trên thanh hướng dẫn, chọn để xác định bề mặt đối xứng của ống

Hình 14 57: Xác định bề mặt đối xứng của ống

Surface mesh = 5 mm, Boundary Layer = 0.5 mm * 5 layer, Volume mesh = 5 mm * 4 layer, Average element size = 30 mm, Zone mesh đối với Small_inlet_1 = 2 mm, Zone mesh đối với Small_inlet_2 = 1 mm

5.7 Nhấn giữ chuột trái quét toàn bộ mô hình, tại hộp thoại nhỏ nhập Average size =

5 mm, tích chọn Thin layer meshing, nhập Number of layers = 4, nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 60: Thông số lưới thể tích 5.8 Nhấn chuột trái chọn Show All để hiện lại chất lỏng

5.9 Trên thanh công cụ, Mesh > Zone > Cylinder

5.10 Tạo Cylinder tại Small_inlet_1, tại hộp nhỏ nhập Refinemen size = 2 mm, R =

20 mm, H = 200 mm nhấn Enter, nhập 180 độ để quay Cylinder cho cùng chiều với ống, nhấn chuột phải chọn tích xanh để xác nhận

Hình 14 61: Biên dạng lưới theo Cylinder 5.11 Làm tương tự với Small_inlet_2

Hình 14 62: Thông số Average element size

Hình 14 63: Kết quả chia lưới Model 3

7.2 Tại thư mục Load results chọn Model_3_steady.Log và tại Load model chọn

Model_3_steady.Log sau đó nhấn Apply để hiện kết quả mô phỏng

Hình 14 66: Kết quả mô phỏng nhiệt độ

Hình 14 68: xem kết quả mô phỏng Eddy_viscosity(s)

1.1 Từ thanh công cụ Home chọn Files và nhấp vào công cụ Model Open

- Hộp thoại sẽ đưa tới thư mục đã lưu tệp mô hình, chọn ong_nuoc_3.IGSsau đó chọn Open để mở

1.2 Trên thanh công cụ chọn Geometry > Plug

1.3 Tại thanh hướng dẫn chọn Find > Merge > Plug All

Hình 14 71: Plug All 1.4 Tùy chọn: Trên thanh công cụ, Geometry > Edit > Scale

- Công cụ Validate sẽ quét qua toàn bộ mô hình, thực hiện kiểm tra trên các bề mặt khối, đồng thời đánh dấu bất kỳ khiếm khuyết nào trọng hình học Ví dụnhư các cạnh, các lớp vỏkín, các giao điểm, các mảnh

- Chọn Geometry trên thanh công cụ > nhấn giữ chuột phải và quét toàn bộ mô hình

> chọn Validate để tiến hành quét toàn bộ mô hình

Sau khi quét, máy báo không có lỗi

Hình 14 73: Chọn Validate để tiến hành quét toàn bộ mô hình

- Quan sát nếu dấu tích xanh lam xuất hiện ở góc trên cùng bên trái của biểu tượng

Validate Điều này chứng tỏ rằng hình học đã hợp lệ và ta có thể bắt đầu giải tiếp tục bài toán

Hình 14 74: Sau khi quét Validate

2.1 Trên thanh cộng cụ chọn Flow > Physics, hộp thoại sẽ mở ra

- Tích chọn Heat transfer, tại mục Temperature scale chọn Absolute

Hình 14 75: Chọn bộ giải 2.3 Nhấp chọn Solver controls để chọn bộ giải cũng như xác thực các số liệu như hình

Hình 14 76: Nhấp chọn Solver controls

2.4 Nhấp chọn x đểđóng cửa sổvà lưu các thông sô đã cài đặt

3.1 Trên thanh công cụ Flow > Materials

3.2 Chọn vật liệu cho vỏống, trong hộp thoại nhỏ Materials > Stainless steel (304)

Hình 14 77: Chọn vật liệu cho vỏống 3.2 Trên thanh hướng dẫn, nhấn chọn để chọn vật liệu cho chất rắn trong lòng ống

3.3 Chọn vật liệu cho chất rắn trong lòng ống, trong hộp thoại nhỏ Materials > Water

Hình 14 78: Chọn vật liệu cho chất rắn trong lòng ống

4.1 Trên thanh công cụ Flow > Profiled > Profiled Inlet

4.2 Nhấp chọn bề mặt Inlet, trong hộp thoại nhỏ ta nhập Average velocity = 3 m/s và Temperatute = 350 K

Hình 14 79: Chọn bề mặt Inlet

4.3 Nhấp chọn để hoàn thành việc chọn Profiled Inlet

4.4 Trên thanh công cụ Flow > Outlet

4.5 Nhấp chọn bề mặt Outlet, nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 80: Chọn bề mặt Outlet

4.6 Trên thanh công cụ Flow > No slip

4.7 Chọn các bề mặt ngoài của thành ống, trong hộp thoại nhỏ chọn Temperature và nhập Convective heat coefficient = 300, Convective heat reference temperature

= 295 K, nhấp chọn để xác nhận

Surface mesh = 5 mm, Boundary Layer = 0.5 mm * 5 layer, Volume mesh = 5 mm

5.1 Trên thanh công cụ chọn Mesh > Surface đểchia lưới bề mặt

Hình 14 82: Average element size = 5 mm

5.3 Trên thanh công cụ chọn Mesh > Boundary Layer

Hình 14 83: Thiết lập thông số trong lòng ống

5.6 Trên thanh công cụ chọn Mesh > Volume Mesh

5.7 Nhấn giữ chuột trái quét toàn bộ mô hình, tại hộp thoại nhỏ nhập Average size

= 5 mm, tích chọn Thin layer meshing, nhập Number of layers = 3, nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 84: Chia lưới thể tích 5.8 Nhấn chuột trái chọn Show All để hiện lại chất lỏng

5.9 Trên thanh công cụ chọn Mesh > Volume

6.1 Trên thanh công cụ chọn Solution > Run

Hình 14 86: Đặt tên và chạy mô phỏng

Bước 7: Xem kết quả tại Hyperview

7.2 Tại thư mục Load results chọn ong_nuoc_3.1.Log và tại Load model chọn ong_nuoc_3.1.Log sau đó nhấn Apply để hiện kết quả mô phỏng

7.3 Trên thanh công cụ Results > Contour

7.5 Tại phần Display > bỏ tích Discrete color

Hình 14 90: Bản vẽ bài toán Model 5

Hộp thoại sẽ đưa tới thư mục đã lưu tệp mô hình, chọn Assem1.IGSsau đó chọn Open để mở

- Công cụ Validate sẽ quét qua toàn bộ mô hình, thực hiện kiểm tra trên các bề mặt khối, đồng thời đánh dấu bất kỳ khiếm khuyết nào trọng hình học Ví dụnhư các cạnh, các lớp vỏ kín, các giao điểm, các mảnh

- Chọn Geometry trên thanh công cụ > nhấn giữ chuột phải và quét toàn bộ mô hình > chọn Validate để tiến hành quét toàn bộ mô hình

Sau khi quét, máy sẽ báo lỗi ( nếu có ) như hình

Hình 14 92: Chọn Validate để quét qua toàn bộ màn hình

- Quan sát nếu dấu tích xanh lam xuất hiện ở góc trên cùng bên trái của biểu tượng

Validate Điều này chứng tỏ rằng hình học đã hợp lệ và ta có thể bắt đầu giải tiếp tục bài toán

Hình 14 93: Sửa lỗi Validate thành công

Hình 14 94: Mô hình sau khi so sánh kết quả

2.1 Trên thanh cộng cụ chọn Flow > Physics, hộp thoại sẽ mở ra

Hình 14 95: Nhập thông số và chọn bộ giải 2.3 Nhấp chọn Solver controls để chọn bộ giải cũng như xác thực các số liệu như hình

Hình 14 96: Xác định kết quả đầu ra

2.4 Nhấp chọn x để đóng cửa sổ và lưu các thông số đã cài đặt

3.1 Trên thanh công cụ Flow > Materials

3.2 Chọn vật liệu cho vỏ ống, trong hộp thoại nhỏ Materials > Stainless steel (304)

Hình 14 97: Chọn vật liệu cho chất rắn

3.2 Trên thanh hướng dẫn, nhấn chọn để chọn vật liệu cho chất rắn trong lòng ống 3.3 Chọn vật liệu cho chất rắn trong lòng ống, trong hộp thoại nhỏ Materials > Water

Hình 14 98: Chọn vật liệu cho chất lòng

4.2 Nhấp chọn bề mặt Inlet, trong hộp thoại nhỏ ta nhập Average velocity = 2 m/s và

Hình 14 99: Xác định điều kiện đầu vào 4.3 Nhấp chọn để hoàn thành việc chọn Profiled Inlet

4.4 Trên thanh công cụ Flow > Outlet

4.8 Nhấp chọn bề mặt Outlet_1

Hình 14 100: Xác định điều kiện đầu ra

4.9 Trên thanh hướng dẫn, nhấn chọn để chọn Outlet_2 còn lại, Nhấp chọn để hoàn thành việc chọn Outlet

4.10 Chọn các bề mặt ngoài của thành ống, trong hộp thoại nhỏ chọn Temperature và nhập Convective heat coefficient = 200, Convective heat reference temperature = 320 K nhấp chọn để xác nhận

Hình 14 101: Điều kiện về No Slip

4.11 Trên thanh công cụ, Flow > Symmetry

4.12 Chọn bề mặt đối xứng của chất lỏng

Hình 14 102: Bề mặt đói xứng của nước

4.13 Trên thanh hướng dẫn, nhấn chọn để chọn bề mặt đối xứng của ống

Hình 14 103: Bề mặt đối xứng của ống

4.14 Nhấp chọn để xác nhận

Surface mesh = 5 mm, Boundary Layer = 0.5 mm * 5 layer, Volume mesh = 5 mm * 3 layer, Batch mesh = 30 mm

5.1 Trên thanh công cụ chọn, Mesh > Surface để chia lưới bề mặt

Hình 14 104: Tạo lưới bề mặt

5.3 Trên thanh công cụ chọn, Mesh > Boundary Layer

Mô phỏng Transient

Lấy kết quả mô phỏng tại Model 3 làm điều kiện ban đầu để mô phỏng Transient

Mô phỏng nhiệt độ tại Large_inlet, Small_inlet_1 và Small_inlet_2 giảm còn 288.15 K

1.1 Từ thanh công cụ, Home >Files > Model Open

- Hộp thoại sẽ đưa tới thư mục đã lưu tệp mô hình, Ctrl + C file kết quả đã hoàn thành mô phỏng Steady tại Model 3 “model_3_Steady.hm” và Ctrl + V đổi tên thành

“model_3_transient.hm” để tiếp tục tiến hanh mô phỏng

2.1 Trên thanh công cụ, Flow > Physics

- Tại mục Time marching chọn Transient

- Nhập Time step size và Final time cho mô phỏng transient

Hình 14 136: Chọn bộ giải 2.3 Nhấp chọn Solver controls để chọn bộ giải cũng như xác thực các số liệu như hình

- Minimum stagger iterations: số vòng lặp tối thiểu tại 1 time step

- Maximum stagger iterations: số vòng lặp tối đa tại 1 time step

- Tích chọn Temperature vì theo đề bài thì chỉ có nhiệt độ thay đổi theo thời gian

Hình 14 137: Điều khiển bộ giải

2.4 Nhấp chọn x để đóng cửa sổ và lưu các thông số đã cài đặt

Bước 3: Thiết lập nhiệt độthay đổi theo thời gian

3.1 Trên thanh công cụ, Flow > Steup > Multipliers

Hình 14 138: Multipliers Hộp thoại Multipliers sẽ mở ra

3.2 Tại hộp thoại Multipliers, chọn sau đó nhấp chuột trái vào Multipliers và đổi tên thành Small_inlet_1, nhập thông số như hình

Hình 14 139: Sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian tại Small_inlet_1 3.3 Làm tương tự với Small_inlet_2 và Large_inlet

Hình 14 140: Thông số nhiệt độthay đổi theo thời gian cho Small_inlet_2

Hình 14 141: Thông số nhiệt độ thay đổi theo thời gian cho Large_inlet

Bước 4: Điều chỉnh điều kiện biên

4.1 Trên thanh công cụ, Setup Browser > Boundaries, nhấp chuột phải chọn

Small_inlet_1 và chọn Edit Sau đó hộp thoại sẽ mở ra và chọn như hình

Hình 14 142: Cập nhật nhiệt độ tại Small_inlet_1 4.2 Làm tương tự với Small_inlet_2 và Large_inlet

Hình 14 143: Cập nhật nhiệt độ tại Small_inlet_2

Hình 14 144: Cập nhật nhiệt độ tại Large_inlet

5.1 Trên thanh công chọn, Solution > Field

Hộp thoại sẽ mở ra và nhập thông sốnhư hình.

- Time step interval: nhập 4 – cứ 4 time step thì phần mềm lưu kết quả lại 1 lần ( nếu k nhập thì phần mềm sẽ chỉlưu kết quả cuối cùng giống như mô phỏng Steady)

- Tích “Write initial conditions” để phần mềm cập nhật trạng thái ban đầu của bài toán

5.3 Tại thư mục nhỏ, Pararell procesing > Intel MPI, number of processors = 4, nhấn chọn Run mô phỏng kết quảbài toán, đổi Problem name : model_3_transient

Hình 14 146: Đặt tên và chạy mô phỏng

5.4 Tại phần Restart, nhập thông số như hình

Hình 14 147: Cài đặt điều kiện khởi đầu

- Tại mục Problem name, nhập tên Đúng theo file “.log” là file kết quả mô phỏng của Steady

4.5 Chọn Run để chạy bài toán

6.2 Tại thư mục Load results chọn model_3_transient.1.Log và tại Load model chọn model_3_transient.1.Log sau đó nhấn Apply để hiện kết quả mô phỏng

6.3 Trên thanh công cụ Results > Contour

6.4 Tại thanh công cụ Contour phía dưới màn hình, Results > Temperature > Apply để xem kết quả mô phỏng nhiệt độ thay đổi

6.5 Tại phần Display, sau đó bỏ tích Discrete color

Có thể coi Animation sự thay đổi nhiệt độ bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng

582 Hình 14 148: Kết quả mô phỏng nhiệt độ

KẾ T QU Ả CFD

Kết quả mô phỏng Steady

Ví dụ: theo dõi kết quả mô phỏng Model 3

584 Hình 15 3: Kết quả mô phỏng áp suất

Hình 15 4: Kết quả mô phỏng ứng suất cắt bề mặt

585 Hình 15 5: Kết quả mô phỏng hệ số truyền nhiệt

Hình 15 6: Quá trình mô phỏng vận tốc của dòng tại 1 điểm bất kỳ

Hình 15 7: Quá trình mô phỏng vận tốc của dòng tại nhiều điểm trên mặt phẳng

Hình 15 8: Quá trình mô phỏng vận tốc của dòng tại một vùng xác định

Hình 15 9: Kết quả mô phỏng Vecto vận tốc tại mặt phẳng

Hình 15 10: Kết quả mô phỏng nhiệt độ tại mặt phẳng cắt

Hình 15 11: Kết quả mô phỏng giá trị nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ thấp nhất trên cùng một mặt phẳng

Hình 15 12: Kết quả mô phỏng giá trị nhiệt độ tại một điểm

Hình 15 13: Kết quả mô phỏng giá trị vận tốc cao nhất và thấp nhất trên cùng một mặt phẳng

Hình 15 14: Kết quả mô phỏng giá trị vận tốc tại một điểm

Kết quả mô phỏng Transient

Ví dụ: theo dõi kết quả mô phỏng Model 3

Ngoài những kết quả giống như mô phỏng Steady, mô phỏng Transient còn giúp tạo ra những biểu đồ biểu thị kết quảthay đổi theo thời gian

Hình 15 15: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi của nhiệt độ theo thời gian tại đầu vào

MÔ PHỎ NG D Ự A TRÊN MÔ HÌNH TH Ự C T Ế

Đặt vấn đề

Để kiểm chứng tính mô phỏng chính xác của mô hình Phần mềm sẽ mô phỏng “Gia nhiệt cho lòng khuôn Qua đó giúp kiểm soát nhiệt độ khuôn nhằm kiểm soát nguồn khí bên trong để cải thiện khả năng làm điền đầy của Polyamide + 30% sợi thủy tinh trong quá trình ép phun”

Hình 16 1: Hệ thống In-GMTC

Trong nghiên cứu này, chức năng của hệ thống tạo khí nóng có công suất lớn là hộ trợ nguồn nhiệt, cung cấp nguồn khí nóng lên đến 400°C với lưu lượng theo khối lượng là 2.5 g/s Bộ điều khiển nhiệt độ khuôn được sử dụng để cung cấp nước ở nhiệt độ xác định nhằm làm mát khuôn sau quá trình điền đầy và làm ấm khuôn về nhiệt độ ban đầu khi bắt đầu làm thí nghiệm đối với hệ thống làm mát Để duy trì nhiệt độ khuôn ban đầu, nước chảy trong chu kỳ đúc Do đó, với thiết kế như trong Hình 16.1, bộ điều khiển nhiệt độ khuôn nước giống như trong quy trình ép phun truyền thống So với các phương pháp gia nhiệt khuôn khác như gia nhiệt cảm ứng bên ngoài hoặc kiểm soát nhiệt độ khuôn có hỗ trợ khí bên ngoài, phương pháp này có lợi thế là sử dụng In-GMTC

Trong bước gia nhiệt, khí nóng được sử dụng làm nguồn nhiệt để tăng nhiệt độ của tấm chèn trong khuôn ép phun Đầu tiên, khi hai nửa khuôn di chuyển vào vị trí đóng để chuẩn bị cho bước điền đầy (Hình 16.2a), thanh đỡ di chuyển trở lại vị trí gia nhiệt như Hình 16.2b Thứ hai, nguồn khí được sấy khô bằng máy sấy khí, di chuyển qua bộ phận tạo khí vào vị trí gia nhiệt Sau đó, khí nóng trực tiếp tiếp xúc với bề mặt chèn khi khuôn đạt đến nhiệt độ mong muốn Thứba, thanh đỡđược di chuyển tiếp xúc với tấm chèn khi đạt nhiệt độ mục tiêu Sau đó, chu kỳ khuôn tiếp tục khi quá trình điền đầy bắt đầu Trong phương pháp này, khí nóng

592 không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt khoang Do đó, hiệu quả gia nhiệt bị ảnh hướng bởi miếng chèn Một miếng chèn dày hơn cho phép tốc độ gia nhiệt thấp hơn Tuy nhiên, nếu miếng chèn quá mỏng sẽ ảnh hưởng đến độ bền của nó Ngoài ra, khi khí nóng làm nóng tấm chèn, khoảng cách giữa tấm đỡ và tấm chèn tác động đến luồng khí nóng Nếu khoảng cách quá lớn hoặc quá gần sẽ bịảnh hưởng đến tốc độ gia nhiệt và độđồng đều nhiệt độ

(a) Vị trí đúc (b) Vị trí gia nhiệt

Hình 16 2: Vị trí khuôn trong giai đoạn gia nhiệt của quy trình In-GMTC

Mặc dù In-GMTC có nhiều ưu điểm khác nhau như tốc độ gia nhiệt cao, các vấn đề về quá nhiệt đang được giải quyết và có thể áp dụng cho các sản phẩm khác nhau – áp dụng phương pháp này trong quy trình đúc vẫn còn nhiều vấn đề Do đó trong nghiên cứu này, kiểm soát nhiệt độ khuôn hỗ trợ khí bên trong (In-GMTC) đã được thiết lập để kiểm soát nhiệt độ bề mặt khuôn một cách nhanh chóng, sử dụng các độ dày tấm chèn khuôn khác nhau (t) và khoảng cách giữa cổng khí và bề mặt gia nhiệt (G) Gia nhiệt bên trong có hỗ trợ khí để điều chỉnh nhiệt độ bề mặt khuôn trong quá trình phun nhằm cải thiện chiều dài dòng chảy được đánh giá bằng cách sử dụng hệ thống này trên khuôn dành cho sản phẩm nhỏ có vật liệu là polyamide 6 + 30% sợi thủy tinh

Hình 16.3 mô tả vị trí của In-GMTC và tấm khuôn trên máy ép phun trong quá trình ứng dụng Hình 16.4 mô tả bộ tạo khí nóng với kích thước 240 x 100 x 80 mm 3 Kênh khí được cắt với chiều rộng 5mm và độ sâu 10mm bên trong máy sấy khí Kích thước tấm Insert được hiển thị trong Hình 16.5 Hình 16.6 mô tả vị trí của tất cả các hệ thống tronng bước gia nhiệt trong cả mô phỏng và thí nghiệm

593 Hình 16 3: Mô hình thực nghiệm của hệ thống In-GMTC

Hình 16 4: Bộ tạo khí nóng

Hình 16 5: Kích thước tấm Insert

Hình 16 6: Cấu trúc khuôn tại vị trí gia nhiệt

Phương pháp mô phỏng

Trong In-GMTC, có nhiều thông số ảnh hưởng đến quá trình gia nhiệt như Stamp thickness (t) là thông số quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình gia nhiệt và giai đoạn điền đầy của chu trình đúc Vì vậy, để nghiên cứu sự phân bố nhiệt độ của khu vực gia nhiệt, mô hình mô phỏng được xây dựng như trong thí nghiệm Chế độ xem hình học, mô

595 hình chia lưới và điều kiện biên của hệ thống được hiển thị trong Hình 16.7 Các đặc tính vật liệu của khí và thép từ mô phỏng được hiển thị trong Bảng 16.1

Bảng 16 1: Đặt tính vật liệu

Density Specific heat capacity Dynamic viscosity Thermal conductivity

Density Specific heat capacity Thermal conductivity

596 Hình 16 7: Mô hình chia lưới và điều kiện biên

Bảng 16 2: Bảng số liệu ban đầu t (mm) G (mm) T (°C) P (atm)

1.1 Từ thanh công cụ, Home > Files > Model

Hộp thoại sẽ đưa đến nơi đã lưu tệp mô hình, chọn model.IGS sau đó chọn Open để mở

- SurfaceChecks(14): đang có 14 lỗi về Surface

- Sửa: Nhấp chuột phải chọn SurfaceChecks(14), tại đây phần mềm hiện lỗi về Slivers(14) Sau đó, tích chuột vào ô Suppress Only > Fix All để sửa lỗi

- Sau khi sửa: máy vẫn hiện lỗi về Slivers(4) Lúc này, tại thanh hướng dẫn nhấn chọn biểu tượng nhập 0.018 để sửa lỗi Lỗi này xảy ra do trong mô hình có kích thước nhỏ hơn kích thước dung sai do phần mềm cài đặt Do mình, phải giảm kích thước dung sai xuống để thỏa điều kiện của mô hình

- Sau đó nhấn chuột vào biểu tượng Validate, nếu xuất hiện dấu tích màu xanh lam (như hình) chứng tỏ mô hình đã hết lỗi và tiếp tục thực hiện mô phỏng

Hình 16 10: Biểu tượng Validate sau khi sửa lỗi

2.1 Trên thanh công cụ, Flow > Physics

2.2 Chọn kiểu mô phỏng và nhập thông số

Hình 16 11: Thiết lập bộ giải

- Final time: 20 (s) – tổng thời gian mô phỏng của bài toán là 20 (s)

- Pressure scale: Gauge – bỏ qua áp suất khí quyển

- Temperature scale: Relative – nhiệt độ mô phỏng của bài toán theo (độ C)

Hình 16 12: Chọn kết quả muốn hiện thị

Bước 3: Tạo và gán vật liệu

- Tại thanh công cụ, Flow > Material Library

- Trong mục Setting, hãy chọn tính chất vật liệu

- Nhấp vào tab My Materials

- Nhấp để thêm tính chất của vật liệu đã chọn

Hình 16 13: Tính chất của Gas

Hình 16 14: Tính chất của Steel 3.2 Gán vật liệu

- Trên thanh công cụ, Flow > Material

- Gán vật liệu Gas, Material > Gas

Hình 16 15: Gán vật liệu Gas

- Trên thanh hướng dẫn, chọn để chọn vật liệu Steel

- Gán vật liệu Steel, Material > Gas

Hình 16 16: Gán vật liệu Steel

4.1 Trên thanh công cụ, Flow > Profiled > Mass Flow Rate

Hình 16 17: Chọn bề mặt Inlet 4.3 Chọn bề mặt Outlet

Hình 16 18: Chọn bề mặt Outlet

5.2 Nhập thông sốlưới như hình.

5.4 Nhập vô số lưới thể tích và tiến hành chia lưới

Hình 16 20: Nhập thông số lưới thể tích

Hình 16 22: Kết quả chia lưới tại tấm Insert

606 Hình 16 23: Kết quả chia lưới tại Gas

Hình 16 24: Kết quả chia lưới theo Layer

6.1 Trên thanh công cụ, Solution > Field

6.2 Nhập số liệu vào bảng

Hình 16 25: Bảng số liệu Field Output

6.3 Gán điều kiện nhiệt độ ban đầu cho vật liệu, Solution > Part

6.4 Xác định nhiệt độ ban đầu của Gas

Hình 16 26: Nhiệt độban đầu của Gas 6.5 Xác định nhiệt độ ban đầu của Steel

Hình 16 27: Nhiệt độ ban đầu của Steel

6.7 Chạy mô phỏng, Solution > Run

6.8 Chọn thư mục lưu kết quả và chạy mô phỏng

Hình 16 28: Chọn thư mục lưu kết quả

609 Hình 16 29: Mô phỏng thành công

Hình 16 30: Khảo sát mô phỏng nhiệt độ tại các điểm trên cảm biến

Kết quả mô phỏng bằng phần mềm HyperWorks

Bảng 16 3: Bảng số liệu mô phỏng T = 200 độ C, t = 1.1 mm, G = 3.5 mm

Bảng 16 6: Bảng số liệu mô phỏng T = 300 độ C, t và G khác nhau

Với nhiệt độ đầu vào là 300°C Hình 16.8 mô tả sự thay đổi nhiệt độ khuôn trong thời gian gia nhiệt là 20 giây Với việc thay đổi độ dày (t) và khoảng cách giữa bề mặt gia nhiệt và cổng gas (G) thì nhiệt độ cũng thay đổi Với cùng điều kiện, việc thay đổi khoảng cách giữa bề mặt và cổng gas (G) có sự thay đổi nhiệt độ không đáng kể với độ chênh lệch nhiệt độ chỉ khoảng 6.4°C (165°C so với 171.4°C) tại điểm S1 Trong khi đó, với sự thay đổi độ dày (t) thì nhiệt độthay đổi khá lớn là 43°C (128.4°C so với 171.4°C) tại điểm S1

Hình 16 31: So sánh nhiệt độ tại điểm trung tâm của vùng gia nhiệt (Điểm S1) với (a) độ dày khác nhau (b) chiều dài khe hở khí khác nhau

Hình 16.10 và Hình 16.11 mô tả kết quả mô phỏng phân bố nhiệt độ với sựthay đổi độ dày (t) và chiều dài khe hở khí Hình 16.12 là nhiệt độ mô phỏng ở cuối giai đoạn gia nhiệt tại các điểm cảm biến khác nhau Với độ dày (t) là 1.1 mm và chiều dài khe hở khí là 3.5 mm thì nhiệt độ cao nhất đạt được là 171,4 °C Tốc độ gia nhiệt trong 5s đầu tiên khá nhanh, sau đó tốc độ gia nhiệt giảm Kết quả này có thể giải thích bằng sự truyền nhiệt từ khu vực làm nóng của cổng ra bên ngoài tấm chèn Lúc đầu, năng lượng nhiệt được tập trung ở cổng nóng và nhiệt độ tại cổng tăng nhanh Tuy nhiên, năng lượng nhiệt này cũng nhanh chóng chuyển

613 phân bố sang những khu vực khác của tấm chèn, do đó tốc độ gia nhiệt tại cổng nóng chậm lại Ngoài ra, lúc đầu nhiệt độ tại tấm chèn thấp (chỉ 30°) nên quá trình truyền nhiệt từ khí nóng sang tấm chèn rất dễ dàng Sau đó nhiệt độ của tấm chèn được tăng lên thì quá trình truyền nhiệt trở nên khó khăn hơn và năng lượng nhiệt mà tấm chèn hấp thụđược cũng thấp hơn, đây là nguyên nhân chính làm giảm tốc độ gia nhiệt Ngoài ra, sự phân bố nhiệt độ của tất cả các trường hợp là rất đối xứng, vì vậy nhiệt độ giữa các điểm trên cảm biến (S2A và S2B, S3A và S3B, S4A và S4B) giống như trong Hình 16.12

Hình 16 32: Phân bố nhiệt độ của khu vực gia nhiệt với cùng điều kiện nhiệt độban đầu Độ dày t (a) 2.1 mm (b) 1.6 mm (c) 1.1 mm

Hình 16 33: Phân bố nhiệt độ của khu vực gia nhiệt với cùng điều kiện ban đầu Độ dài khe hở khí G (a) 3.5 mm (b) 4.0 mm (c) 4.5 mm

614 Hình 16 34: Nhiệt độ mô phỏng tại các điểm trên cảm biến với các điều kiện khác nhau về (a) độ dày t (b) độ dài khe hở khí

Hình 16 35: So sánh nhiệt độ trong mô phỏng và thử nghiệm

- Ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào đến quá trình gia nhiệt

Nhiệt độđầu vào là một yếu tố quan trọng tác động trực tiếp đến quá trình gia nhiệt Với nhiệt độ đầu vào thay đổi theo 200°C, 300°C và 400°C; tương ứng với độ dày t là 1.1mm, thời gian gia nhiệt là 20s và độ dài khe hở khí là 3.5 mm Hình 16.14 minh họa sự phân bố nhiệt độ với những thay đổi về nhiệt độ đầu vào Kết quả này chứng tỏ rằng nhiệt độ đầu vào càng lớn thì quá trình gia nhiệt càng nhanh chóng, dấn đến nhiệt độ tại điểm S1 càng lớn và sự chênh lệch nhiệt độ giữa các điểm trên cảm biến cũng tăng cao Dựa trên kết quả mô phỏng, nhiệt độ tại điểm S1 lần lượt là 116°C, 171.4°C và 216.8°C khi nhiệt độđầu vào lần lượt là 200°C, 300°C và 400°C

Hình 16 36: Phân bố nhiệt độ (a) 200 độ C (b) 300 độ C (c) 400 độ C

Hình 16 37: So sánh nhiệt độ tại các điểm trên cảm biến với sự khác nhau về nhiệt độ đầu vào

Hình 16 38: So sánh nhiệt độ tại các điểm trên cảm biến giữa mô phỏng và thực tế với nhiệt độ đầu vào là 200 độ C

Kết luận: Quá trình gia nhiệt rõ ràng bị ảnh hưởng bởi độ dày “t” Đối với độ dày “t” mỏng hơn cung cấp tốc độ gia nhiệt cao hơn với diện tích gia nhiệt nhỏ Tuy nhiên “t” dày hơn giúp phân bổ nhiệt độ tốt hơn với diện tích gia nhiệt lớn

Tương tự, cùng với độ dày, khoảng cách giữa cửa gas và bề mặt gia nhiệt cũng ảnh hưởng đến tốc độ gia nhiệt và sự phân bố nhiệt độ Khoảng cách này càng nhỏ thì ứng dụng càng phù hợp cho các khu vực sưởi ấm nhỏ hơn với tốc độ sưởi ấm cao hơn

Quá trình gia nhiệt được dựđoán khá chính xác bằng phần mềm HyperWorks CFD Mô phỏng với độ chính xác trên 80%

Thông qua quá trình thực hiện ĐATN, nhóm đã hoàn thành các yêu cầu đề ra và tổng hợp trong quyển báo cáo này theo đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung, bao gồm cả tính cấp thiết, mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài Nhìn chung, nội dung ĐATN đã hoàn thành những vấn đề chính như sau:

• Ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa học xã hội được thể hiện trong việc phân tích bài toán thực tế vào trong môi trường mô phỏng

• Thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá được thể hiện thông qua việc nghiên cứu các tài liệu về phần mềm HyperWorks và HyperWorks CFD

• Khả năng cải tiến và phát triển được thể hiện trong việc thay đổi lưới nhằm tối ưu mô hình giúp mô phỏng đạt kết quả chính xác hơn

• Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành được thể hiện trong việc: sử dụng SolidWork, Creo để thiết kế chi tiết 3D ứng dụng cho phần mềm mô phỏng

Với sau quá trình thực hiện đề tài này, các kết quả đạt được có thể được ứng dụng trong việc mô phỏng kết cấu để dự đoán và cải thiện độ vững chắc của kết cấu, mô phỏng CFD – mô phỏng dòng chảy, mô phỏng ảnh hưởng của nhiệt độ ảnh hưởng lên vật liệu

Cuối cùng, quá trình thực hiện đềtài đã đạt được các sản phẩm cụ thểnhư sau:

• Đưa ra được tính cấp thiết và quan trọng của mô phỏng

• Giới thiệu được tổng quan về phần mềm Hyperworks

• Giải thích ý nghĩa và trình bày cách sử dụng các thao tác cơ bản trong module

HyperMesh, HyperView, HyperWorks CFD, HyperGraph

• Mô phỏng được các bài toán cơ bản

• Đưa ra các lưu ý và mẹo khi sửa dụng phần mềm

• Đưa ra được các kết quả mà phần mềm có thể cho ra

• Thiết lập được các bài tập mẫu CAE và CFD để làm quen phần mềm

• Mô phỏng dựa trên mô hình thực tế và cho ra được kết quả

[1] Nitin S Gokhale, Sanjay S Deshpande, Sanjeev V Bedekar, Anand N Thite,

[2] A Simulation, "Altair HyperView," https://2022.help.altair.com/2022.2/hwdesktop/hv/topics/chapter_heads/tutorials_hv_r.htm [Accessed 5 2023]

[3] A Simulation, "Altair HyperWorks," https://help.altair.com/hwdesktop/hwx/topics/chapter_heads/tutorials_r.htm

[4] A Simulation, "Altair HyperWorks CFD," [Online] Available: https://help.altair.com/hwdesktop/cfd/topics/chapter_heads/learning_center_r.htm

[5] A Simulation, "Altair HyperMesh," https://2022.help.altair.com/2022.2/hwdesktop/hm/topics/chapter_heads/tutorials_r.htm [Accessed 5 2023]

[6] A Simulation, "Altair HyperGraph," https://2022.help.altair.com/2022.2/hwdesktop/hg/topics/chapter_heads/tutorials_hg2d_ hg3d_r.htm [Accessed 5 2023].

Tiêu đề	Biên Soạn Tài Liệu Hướng Dẫn Khai Thác Phần Mềm HyperWorks
Tác giả	Nguyễn Văn Phú, Nguyễn Tiến Tài
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Trọng Hiếu, PGS.TS. Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	663
Dung lượng	12,71 MB