[流固耦合] 弹性结构在水中的模态分析

alber2008

1. 在水中的 beam plate shell等结构的 模态分析（frequencyt & mode shape）是一类很典型的工程问题，

可惜这方面的FEM的例子似乎很少。我目前找到的例子只有ansys help里的VM177 和
这里版主推荐给的 http://www.adina.com.cn/main_qanda9.htm  中的 例子 18 19 21

不知道其他朋友还有什么其他资料可以提供一下

2. 我按照上面 21 的例子的思路做了我的 plate contact with water 的 模型分析（附件里是我的模型文件和对应的命令文件），但是计算结果感觉是完全不对！
（频率小太多，振形的magnitude特别大），不知道我那个地方没有设置正确，希望这里的大虾帮我分析下，谢谢！！

3. 我的模型很简单，就是一个四周固定（clamped）的矩形的弹性薄板，在其上方或者下方和水接触，水相对薄板可以认为是无穷大。

4. 目前的主要问题是：
a）资料中提到  
“ 在建立势流体与结构的耦合模型时如果使势流体的节点与相邻结构的节点拟和，ADINA就可以自动建立流固耦合界面，如果节点
不拟合则需要手动建立流固耦合界面”


我们如何知道，ADINA是否成功了建立了流固耦合界面，如果没有如何手动建立流固耦合界面？？？

b）在最后的 模态分析 中，我们如何制定只对结构进行模态分析，参照上面的例子19，似乎ADINA还可以自动对流体进行模态分析。

c）定义液体表面0势约束，这个不太理解什么意思，是最需要对液体的上表面定义0势约束，还是对 流固耦合 界面定义 0势约束

恳求大虾们的帮助！！

alber2008

没人知道这类问题的建模方法？

版主似乎最近也不在：（

武汉游侠

a）资料中提到  
“ 在建立势流体与结构的耦合模型时如果使势流体的节点与相邻结构的节点拟和，ADINA就可以自动建立流固耦合界面，如果节点
不拟合则需要手动建立流固耦合界面”
最好是结构和流体的节点耦合，你的模型中节点没耦合。

b）在最后的 模态分析 中，我们如何制定只对结构进行模态分析，参照上面的例子19，似乎ADINA还可以自动对流体进行模态分析。

最后的结果是所有模型的模态而吧仅仅是结构的模态，所以需要自己进行判断把流体的模态剔除掉。
c）定义液体表面0势约束，这个不太理解什么意思，是最需要对液体的上表面定义0势约束，还是对 流固耦合 界面定义 0势约束

是最需要对液体的上表面定义0势约束（即定义自由液面）。

alber2008

哇，版主总算回来了，谢谢回答

能帮我解答得更详细些吗，谢谢！

a. 流固耦合的节点耦合，什么情况算是耦合？ 这个是指 结构和流体 划分网格后 在 接触表面 的单元完全重合吗？

我之前也试过在 板子immerse 在流体（水中） 了一半的深度，结果也不对（同样还是频率过小 amplitude 超大的问题）

由于我的方板比较小而流体比较大，所以 板的网格划分尺寸 和 流体的网格尺寸 不一样，所以估计在接触表面上流体单元和结构单元的节点不大可能会重合
唯一的方法估计就是把流体也划分的和结构一样小（待会试试）

版主知道如何手动 指定 流固耦合界面吗？

b. 结果是整个系统的模态分析啊，那这个问题就大了，求教 如何 消除 流体部分的 模态，只计算出 结构的模态。

是不是ADINA本身是无法做系统中的某个部分的模态分析？


c. 这个我理解了，和我的理论分析一样，这里的0势应该是 velocity potential = 0， 这样大大简化了数学模型。 是这样吧？

d. 最后想请教一下版主，你觉得我这个模型具体还有什么地方设置是不正确的，如何正确设置，最后的这个结果为什么会出现如此大的幅值（amplitude）
毕竟这是个很简单的问题（理论上我已经做完了解析解了），我觉得用FEM不会特别复杂吧，应该还有哪些地方我没有设置正确


非常感谢帮助！！

[ 本帖最后由 alber2008 于 2008-4-14 18:07 编辑 ]

alber2008

版主似乎很忙啊

真心求教大虾们啊，一直得不到解决，郁闷死了。。。

哪怕能给点参考资料也是好的

alber2008

后来，我又重新做了一次adina的模型，为了避免错误和麻烦，这次我把结构的网格和相近流体的网格划分进行了耦合

这次的结果似乎比较像正确的了，最后获得的频率值也和我的理论值相近

但是不正确的地方是，最后的板的模态形变还是太大了，跟没有流固耦合的模态形变比，相差了十几倍，显然是不正确的

后来想起你曾经说过

" 最后的结果是所有模型的模态而吧仅仅是结构的模态，所以需要自己进行判断把流体的模态剔除掉 "

所以我估计可能是adina把流体的形变也加进去了，所以求教你如何把流体的模态进行剔除?

麻烦你看一下我的modelling（是一个cantilever的板子模型，见附件），看看有什么地方还设置的不正确，谢谢！

[ 本帖最后由 alber2008 于 2008-4-30 17:46 编辑 ]

laomi

想看看你的模型再说，可惜我的版本太低了打不开

laomi

水的上表面加上自由液面的边界条件试试看  能不能提供一下你用的adina安装程序

dong_meihua@163.com

laomi

" 最后的结果是所有模型的模态而吧仅仅是结构的模态，所以需要自己进行判断把流体的模态剔除掉 "# ]4 e%

先把自由表面设为势流体，然后再将其设为自由液面，两者求出来的模态值进行对比即可剔除流体模态