使用ANSYS进行VOF大坝分析前处理

定义工作名和工作标题。

定义工作文件名：依次选择Utility Menu→File→Change Jobname，会出现“Change Jobname”对话框，在对话框中输入工作文件名Dam，并将“NEW log and error files”设置为“Yes”，如图7-41所示，单击“OK”按钮关闭对话框。

图7-41 “Change Jobname”对话框

定义工作标题：依次选择Utility Menu→File→Change Title，会出现“Change Title”对话框，在对话框中输入工作标题“VOF Analysis of a Dam”，如图7-42所示，单击“OK”按钮关闭对话框。

图7-42 “Change Title”对话框

设置参数：依次选择Main Menu→Preferences，会出现“Preferences for GUI Filtering”对话框，选择“FLOTRAN CFD”，如图7-43所示，单击“OK”按钮关闭该对话框。

定义单元类型。

指定单元类型：依次选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit Delete，会弹出“Element Types”对话框，如图7-44所示。

单击“Add”按钮，会弹出“Library of Element Types”对话框。

在“Library of Element Types”列表框中选择“FLOTRAN CFD”和“2D FLOTRAN141”，在“Element type reference number”输入框中输入1，如图7-45所示。单击“OK”按钮关闭“Library of Element Types”对话框。

单击“Close”按钮，关闭“Element Types”对话框。

图7-43 “Preferences for GUI Filtering”对话框

图7-44 “Element Types”对话框

建立几何模型。

依次选择Utility Menu→Parameters→Scalar Parameters，会弹出“Scalar Parameters”对话框，如图7-46所示。在Select输入框中依次输入：

LX=5.0；

LY=2.5；

DELX=0.2；

DELY=0.05；

grav=9.81。

图7-45 “Element type reference number”对话框

图7-46 “Scalar Parameters”对话框

注意

每次输入完之后单击“Apply”按钮，全部输入完成之后单击“Close”按钮关闭该对话框。

依次选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→By Dimensions，会弹出“Create Rectangle by Dimensions”对话框，如图7-47所示，在“X1，X2 X-coordinates”输入框中依次输入0，LX，在“Y1，Y2 Y-coordinates”输入框中依次输入0，LY。

依次选择Utility Menu→PlotCtrls→Numbering，会弹出“Plot Numbering Controls”对话框，选择“Line Line numbers”，使其状态从“Off”变为“On”，其余选项采用默认设置，如图7-48所示，单击“OK”按钮关闭对话框。

依次选择Utility Menu→PlotCtrls→Style→Colors→Reverse Video，ANSYS显示窗口将变成白色。依次选择Utility Menu→Plot→Areas将显示所生成的几何模型，生成的几何模型如图7-49所示。

图7-47 “Create Rectangle by Dimensions”对话框

单击ANSYS工具条的“SAVE DB”保存数据。

图7-48 “Plot Numbering Controls”对话框

图7-49 生成的几何模型

划分网格。

依次选择Utility Menu→Select→Everything。

依次选择Utility Menu→Plot→Lines，重新绘制直线。(www.xing528.com)

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框。在第一个下拉框中选择“Lines”，在第二个下拉框中选择“ByNum/Pick”，在第三个单选框中选择“From Full”，如图7-50所示。单击“OK”按钮，会弹出“Select Lines”选择对话框，选择线段L2、L4，单击“OK”按钮关闭对话框。

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框。在第一个下拉框中选择“Nodes”，在第二个下拉框中选择“Attached to”，在第三个单选框中选择“Lines，all”，如图7-51所示，单击“OK”按钮关闭该对话框。

依次选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Size Cntrls→Manual Size→Lines→Picked Lines，会弹出“Element Sizeon…”对话框，单击“Pick All”按钮，会弹出“Element Sizes on Picked Lines”对话框，如图7-52所示，在“SIZE Element edge length”输入框输入DELY，单击“OK”按钮关闭该对话框。

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框。在第一个下拉框中选择“Lines”，在第二个下拉框中选择“By Num/Pick”，在第三个单选框中选择“From Full”，如图7-50所示。单击“OK”按钮，会弹出“Select Lines”选择对话框，选择线段L1、L3，单击“OK”按钮关闭对话框。

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框。在第一个下拉框中选择“Nodes”，在第二个下拉框中选择“Attached to”，在第三个单选框中选择“Lines，all”，如图7-51所示，单击“OK”按钮关闭该对话框。

图7-50 “Select Entities”对话框

图7-51 “Select Entities”对话框

依次选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Size Cntrls→Manual Size→Lines→Picked Lines，会弹出“Element Size on…”对话框，单击“Pick All”按钮，会弹出“Element Sizes on Picked Lines”对话框，如图7-52所示，在SIZE Element edge length输入框输入DELX，单击“OK”按钮关闭该对话框。

图7-52 “Element Sizes on Picked Lines”对话框

依次选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Mapped→3or4sided，会弹出“Mesh Areas”对话框，单击“Pick All”按钮，划分的网格模型如图7-53所示。

单击ANSYS工具条的“SAVEDB”按钮保存数据。

定义边界条件。

依次选择Utility Menu→Select→Everything。

依次选择Utility Menu→Plot→Lines，重新绘制直线。

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框，如图7-54所示。在第一个下拉框中选择“Nodes”，在第二个下拉框中选择“By Location”，在第三个单选框中选择“X coordinates”，在“Min，Max”输入框中输入0，单击“OK”按钮关闭对话框。

图7-53 划分网格后的模型

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框，如图7-54所示。在第一个下拉框中选择“Nodes”，在第二个下拉框中选择“By Location”，在第三个单选框中选择“Y coordinates”，在“Min，Max”输入框中输入0，在第四个单选框中选择“Also Select”，单击“OK”按钮关闭对话框。

依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Fluid/CFD→Velocity→OnNodes，会弹出“Apply V on Nodes”对话框。单击“Pick All”按钮，会弹出“Apply VELO load on Nodes”对话框，如图7-55所示。

“Apply VELO load on Nodes”对话框中，在“VX Load value”输入框中输入0，在“VY a Load value”输入框中输入0，如图7-55所示，单击“OK”按钮关闭该对话框。

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框，如图7-54所示。在第一个下拉框中选择“Nodes”，在第二个下拉框中选择“By Location”，在第三个单选框中选择“X coordinates”，在“Min，Max”输入框中输入0，1，单击“OK”按钮关闭对话框。

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框，如图7-54所示。在第一个下拉框中选择“Nodes”，在第二个下拉框中选择“By Location”，在第三个单选框中选择“Y coordinates”，在“Min，Max”输入框中输入0，2，在第四个单选框中选择“Reselect”，单击“OK”按钮关闭对话框。

依次选择Utility Menu→Select→Entities，会弹出“Select Entities”对话框，如图7-56所示。在第一个下拉框中选择“Elements”，在第二个下拉框中选择“Attached to”，在第三个单选框中选择“Nodes，all”，其余选项采用默认设置，单击“OK”按钮关闭对话框。

依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Fluid/CFD→Volume Fract→Init Loads→On Elements，会弹出“Apply VFRC on Elems”选择对话框，单击“Pick All”按钮会弹出“Initialize VFRC on Elems”对话框，如图7-57所示，在“VFRC”输入框中输入1，单击“OK”按钮关闭该对话框。

图7-54 “Select Entities”对话框

图7-55 “Apply VELO load on Nodes”对话框

图7-56 “Select Entities”对话框

图7-57 “Initialize VFRC on Elems”对话框

依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Initial Condit'n→Define，会弹出“Define Initial C…”对话框，单击“Pick All”按钮会弹出“Define Initial Conditions”对话框，如图7-58所示，在“Lab DOF to be specified”选择列表中选择VX，在“VALUE Initial value of DOF”输入框中输入0。

图7-58 “Define Initial Conditions”对话框

单击“Apply”按钮会再弹出“Define Initial C…”对话框，单击“Pick All”按钮会弹出“Define Initial Conditions”对话框，在“Lab DOF to be specified”选择列表中选择VY，在“VALUE Initial value of DOF”输入框中输入0，单击“OK”按钮关闭该对话框。加载后的几何模型如图7-59所示。

图7-59 加载后的几何模型

单击“ANSYS”工具条的“SAVEDB”按钮保存数据。