CCM+ABAQUS映射功能介绍_r2

换热系数
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案例２：结构分析模型 案例２：结构分析模型
结构分析模型
完全约束
热应力分析 约束条件 分析条件：传热分析、定常 材料：Gray Cast Iron 网格数：约9万（单元类型DC3D4） 相互作用（换热系数和温度）从 STAR-CCM+映射得到 分析条件：静态分析 材料：Gray Cast Iron 网格数：约9万（单元类型C3D4） 热载荷（温度）使用热传导分析的结果
1. STAR-CCM+进行流体分析
案例2中已 实现
2. STAR-CCM+把壁面的温度和换热系数映射到Abaqus网格上 3. 映射的结果作为分析的条件,Abaqus进行热传导分析 4. 热传导分析的结果作为Abaqus热应力分析的条件 5. Abaqus结果导入StarCCM+ 6. StarCCM+的结果导入Abaqus 7. StarCCM+提供热流分析
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案例２：流体分析模型 案例２：流体分析模型
流体分析模型
壁面无位移,绝热
压 力 边界 相对压力 = 0.0 Pa
速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 1000 K
分析条件：定常分析 流体：空气（可压缩、非等温、湍流） ・理想气体状态方程 ・μ= 1.85508E-5 Pa･s ・Cp = 1003.62 J/kg・K ・k = 0.0260305 W/m-K
単位：K
温度分布
热传导分析结 热传导分析结果 分析
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案例３：流体分析模型 案例３：流体分析模型
流体分析模型
Abaqus计 Abaqus计算的温度映射到其余壁面
压力边界 相对压力 = 0.0 Pa 速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 1000 K
分析条件：定常分析 流体：空气（可压缩性、非等温、湍流） ・理想气体状态方程 ・μ= 1.85508E-5 Pa･s ・Cp = 1003.62 J/kg・K ・k = 0.0260305 W/m-K
数据映射都是一个结果表,StarCCM+可以做为边界条件
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案例介绍
案例1:轴流风扇
STAR-CCM+流体分析 轴流风扇叶片表面的流体压力映射 Abaqus应力分析
软件版本
STAR-CCM+ V4.02.011 （英語版 ） Abaqus 6.8-2
案例２：排气歧管
STAR-CCM+流体分析 热传导系数和温度的映射 Abaqus在热传导系数上进行热应力分析
速度入口 速度= 25.0 m/s 温度 = 400 K
速度入口 速度= 25.0 m/s 温度 = 600 K
速度入口 速度= 25.0 m/s 温度 = 800 K
湍流模型：Realizable k-ε 分析网格：约2万（多面体）
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案例２：流体分析结果 案例２：流体分析结果
流体分析结果
温度分布
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案例３ 案例３ ：流体分析结果
流体分析结果
温度分布
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STARSTAR-CCM+ Abaqus映射功能介绍 映射功能介绍
CDAJ (上海)
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Abaqus映射功能概要1 Abaqus映射功能概要1
StarCCM+4.02中Abaqus热流分析的结果可以映射到模型 StarCCM+中读入Abaqus的网格文件,计算物理量.网格可以不相 同. 可以映射的物理量如下．
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案例1：映射（1/3） 映射（
映射Abaqus中结果的方法
其基本做法是相似的多重案件 映射物理量Pressure
命令确定分布载荷 *DLOAD PART-1-1.18,P1,-1001.71 PART-1-1.33,P1,-979.142 PART-1-1.171,P1,370.954 PART-1-1.289,P1,365.525 PART-1-1.441,P1,-1739.85 PART-1-1.486,P1,-1788.85 PART-1-1.533,P1,-1684.37 PART-1-1.606,P1,-1758.32 PART-1-1.660,P1,-999.077 PART-1-1.674,P1,-845.329 PART-1-1.681,P1,-953.538 STAR-CCM+上导入Abaqus网格 Pressure映射 结果文件
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案例2：排气歧管
分析概要
分析对象： 分析目的： 分析步骤 排气歧管 计算排气温度以及热应力
1. STAR-CCM+进行流体分析 2. STAR-CCM+把壁面的温度和换热系数映射到Abaqus网格上 3. 映射的结果作为分析的条件,Abaqus进行热传导分析 4. 热传导分析的结果作为Abaqus热应力分析的条件
压力 温度 热通量 热传导率
映射结果中,Abaqus的输入文件为文本文件,Abaqus 中用做载荷
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Abaqus映射功能概要2 Abaqus映射功能概要2
Abaqus计算的结果(.odb)可以映射到StarCCM+ 网格不必相同． Abaqus+STAR-CCM+的模式中可以映射以下物理量
温度 压力 换热系数 热流
速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 400 K
速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 600 K
速度入口 速度 = 25.0 m/s 温度 = 800 K
湍流模型：Realizable k-ε模型 网格：约wenku.baidu.com万（多面体）
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案例３ 映射（ 案例３ ：映射（1/4）
读入Abaqus结果的顺序
格式：
Abaqus单元编号，Load ID，圧力
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案例１：映射（ 案例１：映射（2/3）
Abaqus读入映射结果 在Abaqus中输入文件的步骤中，添加命令的 读取文件映射的结果
编辑Abaqus输入文件
*Step, name=Step-1 *Static 1., 1., 1e-05, 1. ** ** CFD THERMAL LOAD FROM STAR V4 *INCLUDE, INP=export_from_ccm.inp ** *Boundary *Output, field, variable=PRESELECT *Output, history, frequency=0 *End Step
读入温度
②： STAR-CCM+读入Abaqus的结果文件
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案例３：映射（ 案例３：映射（3/4）
读入温度 Abaqus STAR-CCM+
③：读入Abaqus的结果,映射到STAR-CCM+
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案例３：映射（ 案例３：映射（4/4）
StarCCM+作为边界条件,计算结果
生成Table 指定表中作为边界条件
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案例２：映射（ 案例２：映射（2/4）
换热系数 换热系数 STAR-CCM+ Abaqus
环境温度 STAR-CCM+ Abaqus
②：流体结果映射到Abaqus网格
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案例２：映射（ 案例２：映射（3/4）
换热系数与参考温 度定义的命令
*FILM SCALED-1.21,F1,996.68,132.544 SCALED-1.25,F1,998.842,133.312 SCALED-1.26,F1,998.842,133.312 SCALED-1.38,F1,451.483,171.818 SCALED-1.39,F1,403.829,178.767 SCALED-1.43,F1,416.52,182.626 SCALED-1.48,F1,416.52,182.626 SCALED-1.56,F1,1000.23,103.202
☜
添加命令 ”INP= ”然后写上映射的结果文件名
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案例1：映射（3/3） 映射（
流体分析的结果
结构分析的结果
Abaqus中的载 Abaqus中的载荷分布 中的
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案例1：结构分析结果
结构分析结果
単位：m
単位：Pa
变形后的形状
未变形 的形状
位移 （变形放大400倍显示）
应力
（变形放大400倍显示）
☜
增加命令 ”INP= ”前次生成的结果文件名
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案例２：结构分析的结果 案例２：结构分析的结果
结构分析的结果
単位：m
単位：K
位移 （变形放大20倍）
温度分布
単位：Pa
热传导的结果 热传导的
热应力 （变形不放大）
热应力分析结 热应力分析结果 力分析
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案例３：排气歧管 案例３：排气歧管
分析概要
分析对象： 排气歧管 分析目的： 研究排气温度和热应力分布 (STAR-CCM+/Abaqus的耦合分析) 分析步骤
案例３：排气歧管
案例2中Abaqus分析结果(.odb)到STAR-CCM+出口 StarCCM+温度模型映射 STAR-CCM+流体分析
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案例１：轴流泵 案例１：轴流泵
分析概要
分析对象：轴流泵 解析目的：研究流体压力以及叶片的变形 分析手册
1. STAR-CCM+进行流体分析 2. STAR-CCM+把流体压力映射到Abaqus 3. 映射结果作为分析条件,Abaqus进行静态分析
湍流模型：Realizable k-ε 分析网格：约60万（多面体）
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案例１：流体分析结果 案例１：流体分析结果
流体分析结果
回転方向
粒子轨迹
叶片表面 流体压力
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案例１：结构分析模型 案例１：结构分析模型
结构分析模型
约束：下表面完全约束
结构分析模型
分析条件：静态分析 材料：树脂（E=3.0GPa、ν=0.36） 网格：约5.5万（单元类型C3D4） 载荷由StarCCM+映射
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案例１：流体分析模型 案例１：流体分析模型
流体分析模型
壁面无滑移
压力边界
相对压力= 0.0 Pa
速度入口
速度 = 1.0 m/s
θ
θ R Z
R Z
分析条件：定常分析、MRF 流体：水（不可压缩、等温、湍流）
ρ= 997.561 kg/m3、μ= 8.8871E-4 Pa･s
叶片表面 旋转区域：1000rpm
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案例３：结构分析模型 案例３：结构分析模型 (与案例2相同)
结构分析模型
分析条件：热传导、定常 材料：Gray Cast Iron 网格数：约9万（单元类型DC3D4） 相互作用（换热系数与温度）由STAR-CCM+映射
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案例３：结构分析结果 案例３：结构分析结果 (案例2的结果)
结构分析结果
Abaqus的输出问文本格式
命令的形式：
Abaqus单元编号，Load ID，环境温度，换热系数
③：输出计算结果
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案例２：映射（ 案例２：映射（4/4）
Abaqus映射结果包括
在Abaqus输入文件中编辑，添加读取映射结果文件的命令
编辑Abaqus输入文件
*Step, name=Step-1 *Heat Transfer, steady state 1., 1., 1., 1., *Sfilm EXTERIOR, F, 300., 6. ** ** CFD THERMAL LOAD FROM STAR V4 *INCLUDE, INP=export_from_ccm.inp ** *Output, field, variable=PRESELECT *Output, history, frequency=0 *End Step
结构计算结束后,导入Abaqus的结果 ① STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件（*.inp） ② STAR-CCM+读入Abaqus的结果文件（*.odb） ③ 读入Abaqus的结果,映射到STAR-CCM+
①： STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件
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案例３：映射（ 案例３：映射（2/4）
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案例２：映射（ 案例２：映射（1/4）
映射到Abaqus的顺序
流体计算结算的状态下,StarCCM+进行操作 ① STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件（*.inp）
在Abaqus生成映射交接面
② 读入Abaqus网格,流体分析结果映射 ③ 读入映射结果
①：STAR-CCM+中读入Abaqus网格