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1、STAR-CCM+Abaqus映射功能介绍,CDAJ(上海),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,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数据映射都是一个结果表,StarCCM+可以做为边界条件,案例介绍,案例1:轴流
2、风扇STAR-CCM+流体分析轴流风扇叶片表面的流体压力映射Abaqus应力分析案例：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案例：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,软件版本STAR-CCM+V4.02.011（英語版）Abaqus 6.8-2,案例：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STAR-CCM+进行流体分析STAR-CCM+把流体压力映射到Abaqus映射结果作为分析条件,Abaqus进行静态分析
3、,案例：流体分析模型,流体分析模型,旋转区域：1000rpm,Z,R,Z,R,叶片表面,分析条件：定常分析、MRF流体：水（不可压缩、等温、湍流）=997.561 kg/m3、=8.8871E-4 Pas湍流模型：Realizable k-分析网格：约60万（多面体）,壁面无滑移,速度入口速度=1.0 m/s,压力边界相对压力=0.0 Pa,案例：流体分析结果,流体分析结果,叶片表面 流体压力,粒子轨迹,回転方向,案例：结构分析模型,结构分析模型,分析条件：静态分析材料：树脂（E=3.0GPa、=0.36）网格：约5.5万（单元类型C3D4）载荷由StarCCM+映射,约束：下表面完全约束,结
4、构分析模型,案例1：映射（1/3）,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,STAR-CCM+上导入Abaqus网格,Pressure映射,*DLOADPART-1-1.18,P1,-1001.71PART-1-1.33,P1,-979.142PART-1-1.171,P1,370.954PART-1-1.289,P1,365.525PART-1-1.441,P1,-1739.85PART-1-1.486,P1,-1788.85PART-1-1.533,P1,-1684.37PART-1-1.606,P1,-1758.32PART-1-1.660,P1
5、,-999.077PART-1-1.674,P1,-845.329PART-1-1.681,P1,-953.538,Abaqus单元编号，Load ID，圧力,格式：,结果文件,命令确定分布载荷,案例：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,*Step,name=Step-1*Static1.,1.,1e-05,1.*CFD THERMAL LOAD FROM STAR V4*INCLUDE,INP=export_from_ccm.inp*Boundary*Output,field,variable=PRESELECT*Outp
6、ut,history,frequency=0*End Step,编辑Abaqus输入文件,添加命令”INP=”然后写上映射的结果文件名,案例1：映射（3/3）,Abaqus中的载荷分布,流体分析的结果,结构分析的结果,案例1：结构分析结果,结构分析结果,位移（变形放大400倍显示）,未变形的形状,变形后的形状,应力（变形放大400倍显示）,単位：m,単位：Pa,案例2：排气歧管,分析概要分析对象：排气歧管分析目的：计算排气温度以及热应力分析步骤STAR-CCM+进行流体分析STAR-CCM+把壁面的温度和换热系数映射到Abaqus网格上映射的结果作为分析的条件,Abaqus进行热传导分析热传导
7、分析的结果作为Abaqus热应力分析的条件,案例：流体分析模型,流体分析模型,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=1.85508E-5 PasCp=1003.62 J/kgKk=0.0260305 W/m-K,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,速度入口速度=25.0 m/s温度=1000 K,压力边界相对压力=0.0 Pa,壁面无位移,绝热,湍流模型：Realizable k-分析网格：约2万（多面体）,案例：流体分析结果,流体分析结果,温度分布,换热
8、系数,案例：结构分析模型,结构分析模型,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,热应力分析 约束条件,完全约束,案例：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STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件（*.inp）在Abaqus生成映射交接面读入Abaqus网格,流体分析结果映射读入映射结果,：STAR-CCM+中读入
9、Abaqus网格,案例：映射（2/4）,：流体结果映射到Abaqus网格,环境温度,换热系数,STAR-CCM+,Abaqus,STAR-CCM+,Abaqus,：输出计算结果,案例：映射（3/4）,Abaqus单元编号，Load ID，环境温度，换热系数,Abaqus的输出问文本格式,命令的形式：,*FILMSCALED-1.21,F1,996.68,132.544SCALED-1.25,F1,998.842,133.312SCALED-1.26,F1,998.842,133.312SCALED-1.38,F1,451.483,171.818SCALED-1.39,F1,403.829,17
10、8.767SCALED-1.43,F1,416.52,182.626SCALED-1.48,F1,416.52,182.626SCALED-1.56,F1,1000.23,103.202,换热系数与参考温度定义的命令,案例：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,*Step,name=Step-1*Heat Transfer,steady state1.,1.,1.,1.,*SfilmEXTERIOR,F,300.,6.*CFD THERMAL LOAD FROM STAR V4*INCLUDE,INP=export_from_ccm.
11、inp*Output,field,variable=PRESELECT*Output,history,frequency=0*End Step,编辑Abaqus输入文件,增加命令”INP=”前次生成的结果文件名,案例：结构分析的结果,结构分析的结果,热传导的结果,热应力分析结果,位移（变形放大20倍）,単位：K,温度分布,単位：m,热应力（变形不放大）,単位：Pa,案例：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STAR-CCM+进行流体分析STAR-CCM+把壁面的温度和换热系数映射到Abaqus网格上映射的结
12、果作为分析的条件,Abaqus进行热传导分析热传导分析的结果作为Abaqus热应力分析的条件Abaqus结果导入StarCCM+StarCCM+的结果导入AbaqusStarCCM+提供热流分析,案例2中已实现,案例：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,案例：结构分析结果(案例2的结果),结构分析结果,热传导分析结果,単位：K,温度分布,案例：流体分析模型,流体分析模型,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=1
13、.85508E-5 PasCp=1003.62 J/kgKk=0.0260305 W/m-K,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,速度入口速度=25.0 m/s温度=1000 K,压力边界相对压力=0.0 Pa,Abaqus计算的温度映射到其余壁面,湍流模型：Realizable k-模型网格：约2万（多面体）,案例：映射（1/4）,读入Abaqus结果的顺序结构计算结束后,导入Abaqus的结果STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件（*.inp）STAR-CCM+读入Abaqus的结果文件（*.odb）读入Abaqus的结果,映射到STAR-CCM+,：STAR-CCM+读入Abaqus的计算文件,案例：映射（2/4）,：STAR-CCM+读入Abaqus的结果文件,读入温度,案例：映射（3/4）,：读入Abaqus的结果,映射到STAR-CCM+,读入温度,STAR-CCM+,Abaqus,案例：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,案例：流体分析结果,流体分析结果,温度分布,
