preCICE FSI-Kupplung mit

OpenFOAM und CalculiX


DHCAE Tools ist stolz darauf, eine Unterstützung für gekoppelte Strömungs- und Strukturanwendungen in CastNet auf der Basis von preCICE als Kopplungssystem unter Verwendung von OpenFOAM (CFD) und CalculiX (CSM) als Solver bekannt zu geben.

Die herausragenden Merkmale der preCICE-Kopplung sind

● Implizite und explizite Kopplung. Implizite Kopplung kann im seriellen oder parallelen Modus verwendet werden.

● Große Auswahl an genauen Datentransferoptionen

● Erweiterte Kopplungsbeschleunigung mit Konstant-, Aitken- und Quasi-Newton-Relaxation für eine schnelle FSI-Simulation

● Flexible Zeitabstufung, die den Lösern Unterzyklen ermöglicht

● Leistungsstarke OpenFOAM-Integration für alle Solver mit dynamischer Vernetzung (inkompressibel/ kompressibel, mehrphasig...)

Case-Setup

CastNet ermöglicht es dem Anwender, einen kompletten Simulationsfall für OpenFOAM, CalculiX und die preCICE-Kopplung aufzustellen, basierend auf einem einzigen CAD-Geometriemodell. Netz- und Analysedefinitionen sind vollständig GUI-basiert und mit der CAD-Geometrie verknüpft.

Im CFD-Bereich sind hybride Vernetzungen mit strukturierten Netzbereichen in Bereichen mit hoher Netzdeformation während der FSI-Kopplung leicht zu realisieren. Für CalculiX stehen lineare oder gekrümmte Elemente zweiter Ordnung zur Verfügung.

Die OpenFOAM- und CalculiX-Solver-Setups sind GUI-basiert definiert. Es ist nicht erforderlich, detaillierte Kenntnisse der solverspezifischen Schlüsselwörter zu haben oder mit der Textdatei-Struktur der Solver vertraut zu sein.

Der preCICE-Kopplungsaufbau wird durch einen zusätzlichen GUI-Eintrag für den Kopplungsvorgang und die Netzbewegung realisiert. Es werden eine Vielzahl von Kopplungs- und Transfersoptionen in preCICE unterstützt. Die FSI-Schnittstellen im Fluid- und Strukturbereich werden durch Zuordnung der CAD-Geometrieflächen zu den Randbedingungen definiert. Der Fallaufbau wird durch vordefinierte Templates für die Solver und die Kopplung vereinfacht.

Simulation und Monitoring

Im runGUI wird der Fall ausgeführt und überwacht. Neben den typischen Residuen-, Probes- und Boundaryplots werden zusätzliche Informationen für die Kopplung (z.B. Anzahl der Kopplungsiterationen) graphisch dargestellt.

Die Fluid- und Strukturergebnisse können zusammen in einer einzigen Paraview-Sitzung visualisiert werden, wobei der vtk-Daten Translator von DHCAE für CalculiX-Ergebnisse verwendet wird.  


Video: Case setup Video: Flap-Fall in CastNet und Lösung mit RunGui

Video: Turek 2 Benchmark - Case-Setup erfolgte in CastNet

Video: FSI-Fall: Ventil mit preCICE Kopplung

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