这应该是第一篇,关于系统耦合器的一些说明。

1 系统耦合器概况

System Coupling component-系统耦合器

多个计算单元耦合协同仿真分析是负责数据传递的一个组件。

可以耦合计算如下单元:

  • Steady-State Thermal
    • Transient Thermal
  • Static Structural
  • Transient Structural
  • Fluid Flow (Fluent)
  • Fluid Flow (CFX)
  • External Data:外部数据

双向FSI这里采用的是:

瞬态动力学(Transient Structural)+Fluent

模块搭建如下图:

2 系统耦合器分析的设置

2.1 分析类型

  • General:通常

只适用与参与耦合计算的模块有一个或两个以上采用稳态或静力学分析

但是,稳态、静力学分析和瞬态动力学分析的混合分析不允许。这也就是说只有两者都采用稳态、静力学分析才可以用这种类型。

  • Transient:瞬态

只适用于参与耦合计算的模块都采用瞬态分析,目前来说都是这一种。

2.2 时间控制

Duration Defined By

有两种:

  • End Time:针对Transient瞬态类型,以终止时间作为终止计算条件
  • Number of Steps:针对general类型,以计算步数作为终止计算条件

需要注意区分的两个概念:
coupling steps:耦合步
coupling iteration:耦合迭代步

  • 耦合步里面包含了一个或者多个耦合迭代步。耦合步是时间推进的一步。
  • 耦合迭代步的主要作用是在一个时间步(耦合步)内使流体和固体达到收敛。
  • 数据传递发生在每个耦合迭代步的开始。

这里有两幅图,可以非常清晰的表明这两者的区别:

2.3 数据传递的设置

Data Transfer Control

选取了数据传递面之后,数据传递的参数就已经设定好了。这里主要是将在“Data Transfer Control
”里面的松弛因子(Under Relaxation Factor)的设置。

Under Relaxation Factor:数据传递的松弛因子。通常在瞬态动力学中用1。在稳态FSI工况中选取0.5。如果在瞬态工况不稳定,造成求解不稳定,可以选取小于一的松弛因子。但不建议取得太低,通常不能低于0.75。

RMS Convergence Target:收敛控制,一般默认为0.01。这个一般不需要更改。

Ramping:阻尼,如果有震荡,可以设定“Linear to Minimum Iterations”,默认的为none。none的话在所有的耦合迭代中,所有数据全部加载到目标。