流体構造連成問題
・構造の変形が流体の圧力に、流体の圧力が構造の表面力(圧力)として作用する
・強連成と弱連成
連成タイプ | 内容 | 解法 |
①強連成 | 流体-構造の連立支配方程式を解きながら計算 | ソルバーの各ステップごとに互いの連成物理量の作用を考慮する。 |
②弱連成 | nステップごとに結果コンバート: 流体解析結果→構造解析の境界条件 かつ 構造解析結果→流体解析の境界条件 |
nステップごとの連成物理量のみを、境界条件や圧力条件として考慮する。 双方向のマッピング技術を要する。 |
③片側連成 | nステップごとに結果コンバート: 流体解析結果→構造解析の境界条件 または 構造解析結果→流体解析の境界条件 |
片方の物理量のみを他方の境界条件や圧力条件として考慮する。 マッピング技術を要する。 |
アプローチ方法 1(弱連成)
- 構造解析ソフトによる構造の応力解析
- - 圧力履歴を構造解析ソフトに荷重として入力
- - NX NASTRAN、LS-DYNA、ANSYS、ABAQUS
- - 構造過渡応答解析の実施
アプローチ方法 2 (強連成)
- LS-DYNAによる完全流体-構造連成解析評価
- - 流体はLS-DYNAの3D Euler要素でモデル化
- - 構造物は変形体としてLagrange要素でモデル化
- - 流体と構造はその境界で相互に作用する圧力を時々刻々評価する
- - 相互作用による圧力が構造物への外力となる
- - 構造は大変形・破壊を伴いこれに応じて作用する流体力も変化する
- - 流体―構造連成過渡応答解析の実施
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