本文介绍在一个刚性的容器中,存在一根刚性柱,数值模拟研究在重力场作用下,水由初始状态于容器一端,向容器另一端流动的情况,并受到容器中刚性柱的干扰,数值模拟结构如图所示:
模型的单位系统如下:kg, m, s, N, Pa, N-m(kilogram, meter, second, Newton, Pascal, Newton-meter)。
另外需要注意的是,由于 K 文件中使用了部分比较新的关键字,在老版本的 LS DYNA 求解器中,可能存在关键字格式错误的提示信息,解决方式是使用比较新的求解器版本。
计算案例的求解 K 文件如下,不包含节点和单元数据,完整的求解 K 文件,可以通过连接获取。
$# LS-DYNA keyword file created by James M. Kennedy - KBS2 Inc. - March 2020 $# $# units are kg, m, s, N, Pa, N-m $# (kilogram, meter, second, Newton, Pascal, Newton-meter) $# *keyword *TITLE $# title ALE - Wave-Structure Interaction $ *CONTROL_ALE $# dct nadv meth afac bfac cfac dfac efac -1 1 1 -1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 $# start end aafac vfact vlimit ebc pref nsidebc 0.0 1.0000E20 1.0 1.0000E-6 0 0 0.0 0 $# ncpl nbkt imascl checkr beamin mmgpref pdfimx dtmufac 1 50 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 $# optimpp ialedr bndflx minmas 0 0 0 1.0000E-5 *CONTROL_ENERGY $# hgen rwen slnten rylen irgen 2 2 2 2 2 *CONTROL_TERMINATION $# endtim endcyc dtmin endeng endmas nosol 4.0 0 0.0 0.0 1.00000E8 0 *CONTROL_TIMESTEP $# dtinit tssfac isdo tslimt dt2ms lctm erode ms1st 0.0 0.70 0 0.0 0.0 0 0 0 $# dt2msf dt2mslc imscl unused unused rmscl unused ihdo 0.0 0 0 0.0 0 $ *DATABASE_FSI $# dt binary 0.001 1 $#dbfsi_id sid sidtype 101 4 1 *DATABASE_GLSTAT $# dt binary lcur ioopt 0.001 0 0 1 *DATABASE_MATSUM $# dt binary lcur ioopt 0.001 0 0 1 *DATABASE_BINARY_d3plot $# dt lcdt Beam npltc psetid 0.040 0 0 0 0 $# ioopt rate cutoff window type pset 0 0.0 0.0 0.0 0 0 $ *PART Air $# pid secid mid eosid hgid grav adpopt tmid 1 1 1 0 1 0 0 0 *SECTION_SOLID_TITLE Air $# secid elform aet 1 11 0 *MAT_VACUUM_TITLE Air $ mid ro 1 *Hourglass_TITLE Air $# hgid ihq qm ibq q1 q2 qb qw 1 1 1.00E-06 $ *PART Water $# pid secid mid eosid hgid grav adpopt tmid 2 2 2 2 2 0 0 0 *SECTION_SOLID_TITLE Water $# secid elform aet 2 11 0 *MAT_NULL_TITLE Water $ mid ro pc mu terod cerod ym pr 2 998.21 -50000.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 *EOS_MURNAGHAN_TITLE Water $# eosid gamma k0 v0 2 7.0 150000.0 0.0 *Hourglass_TITLE Water $# hgid ihq qm ibq q1 q2 qb qw 2 1 1.0000E-6 $ *PART Column, rigid, fixed $# pid secid mid eosid hgid grav adpopt tmid 4 4 4 0 0 0 0 0 *SECTION_SOLID_TITLE Rigid column $# secid elform aet 4 1 0 *MAT_RIGID_TITLE Rigid column $# mid ro e pr n couple m Alias 4 100.0 2.0E4 0.25 0.0 0.0 0.0 $# cmo con1 con2 1.0 7 7 $#lco / a1 a2 a3 v1 v2 v3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 $ *LOAD_BODY_Z $# lcid sf lciddr xc yc zc cid 1 9.81 0 0.0 0.0 0.0 0 *DEFINE_CURVE_TITLE Gravity $# lcid sidr sfa sfo offa offo dattyp lcint 1 0 0.0 0.0 0.0 0.0 0 0 $# a1 o1 0.0 0.0 0.050 1.0 100.0 1.0 $ *ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP $# sid idtype 1 1 Air 2 1 Water *SET_MULTI-MATERIAL_GROUP_LIST $# ammsid 101 $# ammgid1 1 *SET_MULTI-MATERIAL_GROUP_LIST $# ammsid 102 $# ammgid1 2 *CONSTRAINED_Lagrange_IN_SOLID_TITLE 1 Column-to-Air $# slave master sstyp mstyp nquad ctype direc mcoup 4 1 1 1 4 4 2 -102 $# start end pfac fric frcmin norm normtyp damp 0.0 1.0000E20 0.1 0.0 0.5 0 0 0.0 $# k hmin hmax ileak pleak lcidpor nvent iblock 0.0 0.0 0.0 0 0.1 0 0 0 $# boxid ipenchk intforc ialesof lagmul pfacmm thkf 0 0 0 0 0.0 0 0.0 *CONSTRAINED_Lagrange_IN_SOLID_TITLE 2 Column-to-Water $# slave master sstyp mstyp nquad ctype direc mcoup 4 2 1 1 4 4 2 -102 $# start end pfac fric frcmin norm normtyp damp 0.0 1.0000E20 0.1 0.0 0.5 0 0 0.0 $# k hmin hmax ileak pleak lcidpor nvent iblock 0.0 0.0 0.0 0 0.1 0 0 0 $# boxid ipenchk intforc ialesof lagmul pfacmm thkf 0 0 0 0 0.0 0 0.0 $ *CONSTRAINED_GLOBAL $# ALE - global boundary constraint planes $# tc rc dir x y z tol 1 0 1 0.0 0.0 0.0 0.0 1 0 1 1.60 0.0 0.0 0.0 2 0 2 0.0 0.0 0.0 0.0 2 0 2 0.0 0.61 0.0 0.0 3 0 3 0.0 0.0 0.0 0.0 $ *END
本案例中使用到的关键字如下:
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