- Metacomp’un Akışkan – Yapı Etkileşimi (FSI) yazılımı
- FSI analizini gerçekleştirmek için ICFD++ ve ICSM++ ile sorunsuz çalışmak üzere özel olarak tasarlanmıştır.
- MSC Nastran ile çalışabilir.
- CFD++ ve CSM++ veya MSC Nastran gibi harici kodlar ile çalışabilen, akışkan-yapı etkileşimini entegre etmenin en kolay yolu
- Gelişmiş Kullanıcı Arayüzü, ICFD++ ve ICSM++ / Nastran arasında yüklerin ve deformasyon bilgilerinin transferine izin verir.
- Ağ geçişinin hızlı kurulumu ve testi
- Alınan CSM yer değiştirmelerine dayalı olarak CFD++ ağını biçimlendirme özelliği
Temel fonksiyonlar
- ICFD++ ve ICSM++/Nastran arasında veri aktarımı
- Ağ geçişini ayarlama ve test etme
- CSM deformasyonlarına dayalı olarak ICFD++ ağı biçimlendirmesi
- İki versiyonu mevcuttur.
ICSM++ için yerleşik MetaFSI
- ICSM++’da FSI seçeneği seçildiğinde otomatik olarak etkinleştirilir.
- ICSM++ AUI ortamında yeni bir sayfa olarak görünür.
- Kolay ve tutarlı kullanıcı deneyimi ile sorunsuz bir FSI sürecini mümkün kılar.
MetaFSI bağımsız versiyonu
- MSC Nastran kullanıcılarının ICFD++ ile bağlantı kurarak FSI analizini çalıştırmasını sağlar.
- Yerleşik sürümle neredeyse aynı yetenekler ve kurulum süreci
Gelişmiş Kullanıcı Arayüzü
- Metacomp’un İntegral Hesaplamalı Çoklu Fizik (ICMP) yazılım ailesinin bir parçası
- Ağ oluşturma, CFD, yapısal analiz ve sonuçların görselleştirilmesi için tek ortam
- Tüm ICMP tabanlı ürünler arasında tutarlı tasarım öğeleri ve kullanıcı arayüzü
- Sezgisel ve basit rehberli problem kurma süreci
- Aynı zamanda güçlü ve kullanıcı dostu
Ağ geçişi
Islak sınırlardaki yer değiştirmeleri ICFD++ hacmine yayma
3B yer değiştirmeleri interpolasyonla hesaplayın:
- 3B Radyal Temel Fonksiyon (RBF) tabanlı interpolasyon fonksiyonları
- Küresel desteğe sahip RBF’leri kullanan güçlü algoritma
Hesaplanmış interpolatör kullanarak grid noktalarını taşıyın
- Aktif geçiş bölgesini sınırlayarak hesaplama maliyetini önemli ölçüde azaltın
- Kullanıcı tanımlı etkin geçiş bölgesi dışındaki grid noktaları sabit kalır
- Ör: Uzak alan bölgelerindeki grid noktalarının geçişi önemsiz olabilir
Farklı ağlarla çalışır
- Eşleşmeyen ICFD++ ve ICSM ağ yüzeylerine izin verir
- En yakın komşu interpolasyonu ile CSM yer değiştirmelerini veya CFD yüklerini değiştirin
- Transfer, toplam yükü ve basınç merkezini korur
- Grid’ler arasındaki sıralama derecesini görselleştirmek ve incelemek için arayüz kullanılabilir.
ICFD++, ICSM++ ve MSC Nastran ile uyumludur.
ICSM++ | MSC Nastran |
Entegre gelişmiş kullanıcı arayüzü (AUI) ICSM++ ve ICFD++ sınırlarını görselleştirme Kuvvet ve moment aktarımı Döner DOF kullanımı Yer değiştirme gevşemesi Normal modlara dayalı eşleme | Bağımsız AUI Sadece kuvvet aktarımı Rotasyonlar kullanılmamaktadır. Yer değiştirme gevşeme seçeneği yoktur. Yalnızca SOL400 |
Modal analiz
- Her mod şekli için biçimlendirilmiş ağı önceden hesaplar.
- Her zaman adımı için bu ağların doğrusal kombinasyonlarını oluşturur.
- Zamana bağlı analizler için hesaplama maliyetini önemli ölçüde azaltır.
- CSM++’da mod analizi çalıştırılırken mod otomatik olarak etkinleştirilir.
- ICMP yaklaşımının faydaları bunlarla sınırlı değildir.
Ek kabiliyetler
- CFD++ ve CSM++ / MSC Nastran’da bağımsız seçenekler
- Örtük (alt yinelemeler) veya açık birleştirme
- Seri veya paralel ağ geçişi
- CFD++ ve CSM++ arasında soket tabanlı iletişim
- Yüzeylerden hatlara yük aktarımı (ör: kanat yüzeyinden kiriş modeline)
Doğrulama – Geçerleme
Geometri
- Genel gövde modeline sahip 3 boyutlu aeroelastik kanat
- Mevcut NASTRAN modelinden (AePW) CSM++’a aktarıldı
- Eleman tipleri: parabolik tetrahedronlar, nokta kütleler ve katı elemanlar (NASTRAN RBE2s)
- Malzeme: 18Ni maraging çelik
- Yük: İç kuvvet çiftleri üreten eksenel kuvvetler tarafından 78.9 Hz’de uyarma
- 7 açıklıklı konumda basınç ölçüm istasyonları
- Çoklu ivmeölçerler
- Kararlı Durum: M = 0.8, Re = 7 milyon, α = 1.5o, q/E = 0.22
- Geçici: M = 0.8, Re = 7 milyon, α = 1.5 derece, q/E = 0.22, 78.9 Hz uyarma, ivmeölçer 15’te 2.4 mm genlik
Sonuçlar
Mode | Experiment | CSM++ | NASTRAN |
1st Bending | 26.015 | 25.732 | 25.550 |
2nd Bending | 78.635 | 80.588 | 80.245 |
1st Lead-Lag | – | 106.991 | 106.193 |
3rd Bending | 166.250 | 160.385 | 160.349 |
4th Bending | 245.002 | 240.846 | 241.995 |
1st Torsion | 265.885 | 268.391 | 271.884 |
Model hakkında
- Turek ve Hron (2006) tarafından önerilen 2B sayısal kıyaslama
- Sıkıştırılamaz laminer kanal akışı
- Silindir, dikey eksen boyunca merkezden biraz uzakta
- Karşılaştırılan arka kenardaki sapmalar
- IQN yer değiştirme gevşemesinin kullanılmasını gerektirir
Geometri ve Sonuçlar
Model hakkında
- Ses altı +15 derecede geri tepme kanadı – MSC Nastran çarpıntı örneği
- Tuovila ve McCarty (1955) tarafından deneysel çarpıntı sonucu: M = 0.45
- Nastran ikili kafes yöntemi: M = 0.455
- ICFD++/ICSM++/MetaFSI:M = 0.475
- Keskin kenarlı ses altı kanat, daha sık bir mesh gerektirir.
Geometri
Sonuçlar
Model hakkında
- Salınım hareketi yapan üst duvar
- Çok esnek alt sınır
- Büyük gerinim elemanları gerektirir
- Frekanslar yüksek doğrulukta
- Periyodik kararlı durum sapma değerlerinde bazı farklılıklar