برهمکنش سیال-ساختار

برهمکنش سیال-ساختار

برهمکنش سیال-ساختار
گره چندفیزیکی برهمکنش سیال-ساختار ( ) یک جفت در مرز بین یک حوزه سیال و یک ماده جامد فراهم می کند. ماده جامد را می توان در یک حوزه همسایه یا در خود مرز مدل کرد. در مورد اول، رابط Solid Mechanics یا Multibody Dynamics استفاده می شود. در دومی یکی از رابط های لایه لایه، پوسته یا غشایی استفاده می شود.
اثر کوپلینگ بستگی به این دارد که آیا دامنه تغییر شکل در حوزه سیال فعال است یا خیر. برای مواردی که تغییر شکل‌های ساختاری آنقدر کوچک هستند که می‌توان تغییر هندسه سیال را نادیده گرفت، لازم نیست از دامنه تغییر شکل‌دهنده استفاده کنید. به این هندسه ثابت می گویند . دامنه هایی با هندسه ثابت درجه آزادی کمتری دارند و غیرخطی کمتری دارند و بنابراین از نظر محاسباتی هزینه کمتری دارند.
 
اگر Deforming Domain در هر حوزه ای فعال باشد، گزینه Include geometric nonlinearity به طور خودکار در تمام گره های مطالعه قابل اجرا انتخاب می شود.
تنظیمات
برچسب نام ویژگی کوپلینگ چندفیزیکی است. برچسب پیش‌فرض (برای اولین ویژگی کوپلینگ چندفیزیکی در مدل) برهمکنش ساختار سیال 1 است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط گره جفت استفاده می شود. به چنین متغیرهایی در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به گره های جفت یا رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش‌فرض (برای اولین ویژگی کوپلینگ چندفیزیکی در مدل) fsi1 است .
انتخاب مرز
به طور پیش فرض، انتخاب روی همه مرزها تنظیم شده است . با این حال، فقط مرزهای بین حوزه های سیال و جامد قابل اجرا هستند. این به طور خودکار با استفاده از انتخاب های انجام شده در رابط های فیزیک جفت شده استنباط می شود.
رابط های جفت شده
این بخش رابط های فیزیکی درگیر در جفت کنش متقابل سیال-ساختار را تعریف می کند. لیست های Fluid و Structure شامل تمام رابط های فیزیک قابل اجرا می باشد.
مقادیر پیش فرض به نحوه ایجاد گره بستگی دارد.
اگر از نوار فیزیک (کاربران ویندوز)، نوار ابزار زمینه‌ای فیزیک (کاربران macOS و لینوکس) یا منوی زمینه (همه کاربران) اضافه شود ، اولین رابط فیزیک از هر نوع در مؤلفه به عنوان پیش‌فرض انتخاب می‌شود.
اگر هنگام انتخاب رابط فیزیک در پنجره Model Wizard یا Add Physics به طور خودکار اضافه شود ، آنگاه دو رابط فیزیک شرکت کننده انتخاب می شوند.
همچنین می‌توانید None را از هر یک از فهرست‌ها انتخاب کنید تا گره تعاملی ساختار سیال را از رابط فیزیک جدا کنید. اگر رابط فیزیک از Model Builder حذف شود ، به عنوان مثال Solid Mechanics حذف شود، لیست Structure به طور پیش‌فرض روی None قرار می‌گیرد زیرا چیزی برای جفت کردن وجود ندارد.
 
اگر یک رابط فیزیک حذف شود و سپس دوباره به مدل اضافه شود، برای برقراری مجدد کوپلینگ، باید رابط فیزیک را دوباره از لیست ها انتخاب کنید. این برای تمام گره‌های جفت چندفیزیکی که معمولاً به طور پیش‌فرض به رابط فیزیک موجود می‌باشند، قابل اجرا است. به گردش کار مدلسازی چند فیزیک مراجعه کنید .
هندسه ثابت
در مواردی که کوپلینگ از نوع هندسه ثابت است، می توانید انتخاب کنید کدام جنبه از اندرکنش را می خواهید مدل کنید. از لیست نوع کوپلینگ هندسه ثابت ، کاملاً جفت شده (نیاز به مجوز ماژول MEMS یا مدول مکانیک سازه دارد)، بارگذاری سیال روی سازه یا انتقال سرعت به سیال (نیاز به مجوز ماژول MEMS یا مدول مکانیک سازه دارد).
در مورد بارگذاری سیال بر روی سازه ، فشار و نیروهای ویسکوزیته در سیال بر سازه تأثیر می گذارد، اما سازه بر جریان سیال تأثیر نمی گذارد.
در مورد انتقال سرعت به سیال ، سرعت ساختاری به عنوان شرط مرزی برای سیال عمل می کند، اما سیال بر ساختار تأثیر نمی گذارد.
برای کاملاً جفت شده ، هر دو اثر در نظر گرفته شده است.
هنگامی که یک مرز در مجاورت یک دامنه تغییر شکل فعال است، تنظیمات این بخش نادیده گرفته می شود.
 
همچنین ببینید (در راهنمای کاربر ماژول مکانیک سازه ):
اندرکنش سیال و سازه در فصل مدلسازی مکانیک سازه
برهمکنش سیال-ساختار