ParticleWorks软件是一款功能强大的CFD流体建模和自由表面移动程序,基于先进的数值算法,可进行建模和仿真与自由表面流体交互集成,处理复杂的边界几何形状,采用MPS无网格模拟,节省了流体域生成网格的需要,小编带来了详细的安装教程和使用教程,需要的朋友可以下载!
软件功能
1、 使用RecurDyn建立机械系统动力学仿真模型,并进行刚体动力学仿真分析确认模型无误;
2、 通过实验等方式确定机械系统的部件材料物理性能数据为有限元分析和疲劳分析做准备。确定润滑油脂的流体介质物理性质,得到Particleworks进行流体仿真所需的各项流体性质参数,特别需要重视的是流体粘性随温度变化的函数关系;
3、 通过对机械系统和流体介质的分析做出润滑油脂的离散方案,在能够保证CFD仿真精度的前提下尽可能的减少离散后所需的粒子量以加快仿真速度;
4、 使用RecurDyn-Particleworks流固耦合方案进行仿真分析,得到润滑油脂对机械系统刚体的作用力以及考虑润滑油脂情况下机械系统各个运动副、摩擦副上的约束力;
5、 如果存在滑动轴承、活塞装置等油膜润滑部件,使用RecurDyn EHD模块进行油膜润滑详细仿真计算,并提取油膜在机械系统运动中对机械部件的载荷;
6、 提取流固耦合分析得到的流体对机械系统作用力的外载荷作为边界条件,使用RecurDyn MFBD求解器对关键部件柔性化进行刚-柔耦合或柔-柔耦合的动力学系统仿真计算,从而得到关键部件的应力应变情况;
7、 使用RecurDyn Durability对关键部件的应力应变数据进行分析,得到疲劳寿命计算结果;
8、 根据仿真结果使用RecurDyn AutoDesign进行结构优化设计,并使用优化结果的设计变更返回第4步进行循环验证直至达到满意程度;
9、 与样机实验进行对比,修正仿真参数最终达到虚拟样机与实际样机基本一致的仿真精度,记录仿真数据使其成为今后仿真作业的经验。
ParticleWorks安装教程
1、双击安装文件,首先选择安装语言,默认“english”

2、进入欢迎安装界面,点击next

3、选择系统位数,这里小编选择第二项64位

4、阅读安装协议,点击“I accept...”

5、选择安装位置,默认的是C盘,想修改点browse

6、输入许可证路径,没有留空

7、选择开始菜单文件夹,默认即可

8、选择附加组件,点击next开始安装

9、安装完成
ParticleWorks使用教程
1、创建新工程
启动ParticleWorks
选择菜单文件 → 新建项目打开项目新建对话框
项目新建对话框中,输入项目名及项目路径,点击完成按钮创建新项目
这软件安装完了之后界面是中文的,目前还没搞清楚如何调整成英文,界面中好多术语被翻译得不伦不类
2、准备几何
包括导入外部几何文件以及内部流体域的构建。
2.1 导入几何
点击工具栏导入模型向导按钮
点击模型向导中打开文件按钮,在文件打开对话框中选择几何文件gear.stl 及 gear_box.stl
导入几何如下图所示。
2.2 填充油液
选中向导中的Fill节点,点击右侧按钮液面
选中模型树Fill节点,属性窗口中设置重心为[-60 0 -20],设置生成粒子的方向为zLower
2.3 计算域
点击向导中解析领域按钮创建计算域
弹出的对话框中,选择所有物体,设置空白为20.0
生成的计算域如下图所示。
图中的平面为油液表面
3、材料属性
点击向导中的下一步按钮进入下一步操作
点击按钮打开物理属性管理器,启动材料属性定义对话框
在对话框中点击加号按钮添加Fluid材料
设置材料名称为Oil,设置密度为800 kg/m3,运动粘度为1e-5 m2/s
添加Polygon材料,采用默认参数设置
进入组合标签页(不知道谁翻译的,把Interactions翻译成组合,也是没谁了),设置接触角为60°
点击Close按钮关闭对话框
向导中设置gear.stl及gear_box.stl的材料为Polygon,修改fill的材料为oil
4、定义运动
双击模型树节点gear.stl
属性窗口中切换至关键帧标签页,设置关键词为旋转。(谁把key翻译成关键词了,也是没谁了,天啊,怎么才能换回英文版?)
设置插值为轴旋转
设置类型为角速度(rpm),设置旋转轴为[0 1 0],表示绕y轴旋转
插入关键帧,在第一个关键帧出点击右侧加号按钮
在时间轴上拖动关键帧到第15帧,插入关键帧,设置值为-400
5、设置求解参数
点击工具栏按钮解析设置向导,进入参数设置向导
向导面板中设置长度单位为mm,设置初期粒子间距为2,点击下一步按钮进入下一步设置
这个初期粒子间距不知道是什么鬼,英文版本中明明是叫Partcile size
设置压力类型为Explicit,设置表面张力类型为Potential,点击下一步按钮进入热设置面板
热设置中保持默认设置,点击下一步按钮
设置结束时间为2 s,设置时间步长为0.0001 s,设置文件输出间隔为0.01 s
6、计算求解
点击向导中的Execute按钮打开求解设置对话框
设置运行模式为前处理并解析,设置cpu数量
点击执行按钮开始计算
计算消耗时间比较长,本案例在6核CPU上计算大约需要20分钟左右。
7、显示结果
显示颗粒运动动画,如下图所示。
以液面形式显示,如下图所示。