fluent中被动型动网格问题求解方案：dof

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1、CAE联盟论坛精品讲座系列FLUENT中被动型动网格问题求解方案：6DOF主讲人：流沙CAE联盟论坛—总版主利用CFD软件解决动网格问题，通常可分为以下两类：（1）主动型动网格主动型动网格问题通常指的是边界运动规律及运动状态已知，通常可由软件使用者通过函数或程序进行描述。在程序计算过程中，求解器调用边界运动轨迹描述程序实现边界运动。这类动网格例子很多，如各类泵、风扇等。（2）被动型动网格还有一类动网格问题，其边界运动规律往往是未知的，常常需要通过计算边界上的力或力矩，以此来求取边界的运动。在这类动网格计算设置中，网格变化规律难以预料，

2、导致网格参数经常需要进行多次调整才能达到目的。这类例子在现实中其实也很多，比如风力发电机的叶轮、水轮机等。解决主动型动网格问题比较容易，利用CFD软件提供的动网格模拟能力很容易解决。需要关注的地方是边界运动后，网格节点如何重新布置和生成。如在FLUENT软件中，其动网格主要包括三种网格功能：弹簧光顺、动态层及网格重构。利用网格重构功能几乎可以解决所有主动型动网格问题。那被动型动网格问题怎么处理呢？一般来说，这类边界的运动都是由于内部流体对其压力所造成的，那么就涉及到力和力矩计算的问题。对于这类问题，在FLUENT软件中可以采用6DOF

3、模型进行计算。需要注意的是，以上所有类型动网格计算均建立在边界为刚性的情况下。即不会计算由于流动产生的力的作用导致的边界变形。若要计算边界变形，则需要采用流固耦合方法，利用固体求解器计算。被动型动网格中的力和力矩均是压力对面的积分计算而来。1、6DOFUDF宏在FLUENT中利用6DOF是需要定义UDF宏的。该宏的定义形式如下：DEFINE_SDOF_PROPERTIES(name,properties,dt,time,dtime)函数中：12/12Name：宏名称Real*properties：存储6DOF属性的数组Dynamic_

4、Thread*dt：存储制定的动网格属性Realtime：当前时间Realdtime：时间步长该UDF宏没有返回值。用户需要定义的变变量为name、properties、dt、dtime。在利用该UDF宏的过程中,需要注意的是properties数组，其包含多种属性：SDOF_MASS//质量，定义方式如properties[SDOF_MASS]=7.0定义质量7kgSDOF_IXX，SDOF_IYY，SOF_IZZ，//X、Y、Z方向惯性矩SDOF_IXY，SDOF_IXZ，SDOF_IYZ，//惯性积SDOF_LOAD_LOCAL

5、，//布尔值，FALSE为全局坐标系，TRUE为体坐标系（局部坐标系），默认为FALSESDOF_LOAD_F_X，SDOF_LOAD_F_Y，SDOF_LOAD_F_Z，//X，Y，Z方向外力SDOF_LOAD_M_X，SDOF_LOAD_M_Y，SDOF_LOAD_M_Z，//分别为X，Y，Z方向外力矩SDOF_ZERO_TRANS_X，SDOF_ZERO_TRANS_Y，SDOF_ZERO_TRANS_Z，//布尔值，TRUE表示该方向位移为0，默认为FALSESDOF_ZERO_ROT_X，SDOF_ZERO_ROT_Y，SD

6、OF_ZERO_ROT_Z，//布尔值，TRUE表示该方向旋转自由度为0，默认值为FALSESDOF_SYMMETRY_X，SDOF_SYMMETRY_Y，SDOF_SYMMETRY_Z，//指定半模型的对称轴法向向量。在半模型运动时使用。上面的变换变量可以应付绝大多数问题，然而在FLUENT中，用户还可以自定义变换变量，这也是通过6DOF属性变量实现，这些变量包括：SDOF_CUSTOM_TRANS，//布尔值，TRUE表示使用自定义变换变量，FALUSE表示不使用SDOF_CTRANS_11，SDOF_CTRANS_12，SDOF

7、_CTRANS_13，SDOF_CTRANS_21，SDOF_CTRANS_22，SDOF_CTRANS_23，SDOF_CTRANS_31，SDOF_CTRANS_32，SDOF_CTRANS_33，//坐标旋转变量12/12SDOF_DTRANS_11，SDOF_DTRANS_12，SDOF_DTRANS_13，SDOF_DTRANS_21，SDOF_DTRANS_22，SDOF_DTRANS_23，SDOF_DTRANS_31，SDOF_DTRANS_32，SDOF_DTRANS_33，//衍生旋转矩阵这些旋转矩阵在实际使用中应

8、用较少。下面是一个简单的SDOF实例：#include“udf.h”DEFINE_SDOF_PROPERTIES(stage,prop,time,dtime){prop[SDOF_MASS]=800.0;prop[SDO