Particleworks和RecurDyn联合仿真案例-发动机润滑

CFD饭圈

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通过查看RecurDyn仿真发动机的固体运动，通过Particleworks仿真液体润滑分布。

一、生成RecurDyn 模型

1. RecurDyn运行。点击Browse选.Workshop6中.sampleEngineModel.rdyn文件

二、动力学模型仿真(单独RecurDyn)

1. 点击Analysis 下Simulation Type中的Dyn/Kin。

2. 点击Simulation 进行仿真。

3. 仿真完成后，点击Animation，可以看到如右图所示的运转中的发动机。

三、生成Particleworks 模型

1. Working window所示的发动机模型是使用Subsystem生成的发动机。双击屏幕中的发动机，进入发动机的编辑模式，在Database中，鼠标右键单击Chain1后，选择Edit，进去Subsystem的编辑模式。

2. 点击Communicator下Particleworks 中的Vessel。

3. 选定SampleEngine模型中的，BalanceShaft1。

4. 在Vessel window中的VesselFile栏输入BalanceShaft1。

5. 对下表列出的12Body,重复上面的第2~4步，输出Vessel文件。

 BalanceShaft2

 ConnectRod1

 ConnectRod2

 ConnectRod3

 ConnectRod4

 CrackShaft

 EngineBlock_Lower

 EngineBlock_Upper

 Piston1

 Piston2

 Piston3

 Piston4

6. 点击Communicator下Particleworks 中的Export。

7. 点击弹出对话窗中的OK。

RecurDyn输出完成后，会在Message Window里出现‘Exporting obj file is complete.’的信息.Database里有17个Vessel文件。(最终输出的所有Vessel文件，连同sampleEngineModel.rdyn 都会移动到Particleworks下面的scene文件里)

四、生成Particleworks模型

1. Particleworks运行。

2. 点击File，创建New Project。

3. 点击Next。

4. 输入Project Name 为Simple_Engine。

5. Project Location指定存储位置。

6. 点击Finish，生成新Project。

7. 将sampleEngineModel.rdyn 及其17个Vessel文件存储到刚生成的Project文件夹下的Scene文件夹里。(文件路径:

五、Particleworks Pre-Processing

1. 点击Start wizard。

2. 点击Open，选择scene文件夹下的所有*.obj文件。

3. 设置透明度。在Outline window中选择EngineBolck_Upper.obj和EngineBolck_Lower.obj，在Object window中设置Alpha为0.2。

4. 点击Outline window中的Domain。

5. 点击Object window 中Domain的Adjust domain。

6. 打开Adjust domain后，选定All objects 选项，点击OK。

7. 在Wizard window中添加fill

8. 在Outline中，点.已.加.fill。

9. 在Object window中，设置fill的参数如下：

 Location: -100, -100, 50

 Direction of Particle Creation: yLower

10. 点击Wizard window中的Next。

11. 点击Manage physical properties。

12. 点击+按钮，添.Fluid和Polygon物性质。

13. 点击Close。

14. 在Outlinewindow，按住Shift 或者Ctrl键，向右侧的画面一样，选定17个*.obj。

15. 在Physics window中将所有的Physical Property都由None改为Polygon.这样Wizard window中，除了fill以外，所有*.obj文件的Physicalproperty都为Polygon。

16. 在Outline window中，选定fill，将其Physical property变更为Fluid.

17. 在Particle settings界面，设置如下参数后，点击Next。

 Unit: mm

 Particle Size: 7

18. 只变动Gravity (0, -9.8, 0)，其他保持不变；点击Next,不变；点击Next。

19. 设置参数如下

 Initial dt [s]: 0.0005

 File Output Interval Time [s]: 0.001

20. 点击Execute按钮，在Run窗中，选择Preprocess & Simulation选项，选定Core 数，或GPU 后，点.Execute 进行Particleworks 仿真分.。

21. 仿真分.刚开始后，点击Particleworks 下方的X按钮，终止仿真。

六、进行Co-simulation

1. 在RecurDyn中打开STEP4存储的sampleEngineModel.rdyn文件. (文件路径:

2. Analysis 下Simulation Type 中选择Dyn/Kin。

3. 在Parameter 栏中设置Maximum Time Step为1.e-003。

4. 点击Simulation按钮，进行仿真分析。

七、查看结果

1. 在RecurDyn的Analysis栏下，点击Animation control中的, Play/Pause 按钮，查看Animation。

2. 在Particleworks中，点击Play window中的Play按钮，也可查看Animation。

来源：CFD饭圈

Particleworks案例18-齿轮旋转过程中考虑模拟气流对液体

一、创建新项目 1.在工具栏中，单击 Create Project2.在 Create Project 窗口，在 Project name 中输入文件名 windage，并指定项目将保存在项目位置中的位置.3.单击 OK 按钮，以关闭窗口.4.在 Projects 窗口，展开 project 然后双击 scene 要打开该场景的节点. 二、添加对象几何文件 1.在 Outline 窗口，单击 Import polygon files.2.在文件对话框中，选择要导入的几何图形文件 (gear_windage.stl, gear_box_windage.stl).3.单击 Fit View .4.在 Outline 窗口，选择 Input > gear_box_windage.stl .5.在 Properties 窗口，勾选 Hide. Fill 1.在 Outline 窗口，单击 Create fill .2.在 Outline 窗口，选择 Input > fill.3.在 Properties 窗口，找到 Transform 中的部分，并输入以下值:•Location : (0, 0, -47) •Direction of Particle Creation : zLower 模拟域 1.在 Outline 窗口，单击 Adjust domain .2.在 Adjust domain 对话框中，单击 OK 按此按钮来设置模拟域. 三、创建物理属性 1.在 Outline 窗口，单击工具栏中的Manage physical properties 按钮.2.在 Physical property manager 窗口中，单击加号按钮+以添加一个新的物理属性.3.选择类型 Fluid 从弹出菜单中显示，并编辑以下参数:•Density [kg/m3]: 800•Kinematic viscosity [m2/s]: 1e-5•Surface tension coefficient [N/m]: 0.0254.再次单击加号按钮+以进行添加 Fluid_1, 并编辑以下参数:•Density [kg/m3]: 1.205•Kinematic viscosity [m2/s]: 1.512e-55.添加另一种类型 Polygon. 使用默认参数.6.选择 Interactions .7.在 MPS > Contact Angle 节，设置如下参数:•Fluid - Polygon [deg]: 608.单击 OK 按钮关闭 Physical property manager .9.在 Outline 窗口，选择每个节点。在 Properties 窗口，定位 Physical Property 在中分配类型 Type 列举如下.•gear_windage.stl : Polygon•gear_box_windage.stl : Polygon•fill : Fluid 四、创建动画 1.在 Outline 窗口，选择 Input > gear_windage.stl .2.在 Key Frames 窗口，设置 Key 为 Rotation.3.设置 Rotation 为 Axis rotation (vector).4.设置 Type 为 Rotational Speed (rpm).5.设置 Axis (vector) 为 (0, 1, 0).6.单击+以添加速度 0 [s].7.再次单击+.8.输入 0.15 [s] 作为添加行的时间，以800 [rpm]作为值.9.预览 motion, 单击 Play forward 按钮在 Player.五、设置模拟参数 1.点击窗口右上角的按钮，设置以下参数:•FVM > Type : PISO2.在工具栏中，单击 Settings .3.在Basics部分中输入以下参数，然后单击Next按钮:•Unit > Length : mm•Preprocess > Particle Size [mm]: 24.在MPS部分中输入以下参数，然后单击Next按钮: •Viscosity > Type : Explicit •Surface Tension > Type : Potential5.在FVM部分中输入以下参数，然后单击Next按钮: •Grid Interval [mm]: 4 •Target Physical Property : Fluid_1 6.在Simulation部分中输入以下参数，然后单击Close按钮.•Time > Finish Time [s]: 0.3•Time > Initial dt [s]: 0.0001•Output > File Output Interval Time [s]: 0.01 六、运行模拟 1.单击 Execution 部分在 Run 会话框 .2.在 Run 对话框，找到 Execution 部分和选择 Preprocess & Simulation 在 Run mode.3.在 CPU cores:字段中，键入要用于计算的CPU核数.4.In the Precision: field, select the precision of the solver.5.单击 Execute 该按钮，以开始计算.6.当计算完成后，在主窗口的中心会弹出一个通知. 七、可视化结果要检查气流，请将速度显示为横截面轮廓或矢量.1.在 Color Map 窗口，定位 Field,并选择 Velocity.2.最小最大值设置为0和3.5.3.在 Outline 窗口，选择 Result > fvm_grid 节点或单击场景中的FVM网格.4.在 Properties 窗口，选择 Appearance > Type.5.如果选择 Cross Section, 不勾选 Smooth. 如果选择Vector,勾选 Use Color Map.6.在 Player 窗口，单击Play forward 按下一个按钮来播放动画. 来源：CFD饭圈