Translatorisch
Verwenden Sie Translation (1 FG) (Translation (1 DOF)), um die lineare Bewegung von Berandungen und Volumina explizit oder gemäß einem dynamischen Kraftausgleich zu bestimmen. Die Translationsbewegung ist nur in einer Richtung verfügbar. Sie können unbegrenzt viele Module des Typs Translation (1 FG) (Translation (1 DOF)) hinzufügen, die jeweils eine eigene Dynamik haben, und jedem Modul einen anderen Namen zuweisen.
Die folgenden Bedingungen und Parameter sind in der Eigenschaftenkonsole verfügbar:
• Setup Options
• Hauptdynamik (Key Dynamics)
• Simulationsmethode (Simulation Method)
• Time Definition, wenn Sie als Simulationsmethode (Simulation Method) Transient (Moving Grid) festlegen.
• Motion Type
• ODE Time for Steady-State Run, wenn Sie als Simulationsmethode (Simulation Method) Steady(Fixed Position) festlegen.
• Verschiebungsrichtung (Movement Direction)
• Minimale Verschiebung (Minimum Displacement)
• Maximale Verschiebung (Maximum Displacement)
Setup-Optionen (Setup Options)
Dies gilt für die Anzeige von Einstellungen und Parametern, die Sie wechseln können, ohne einen Parameter zurücksetzen zu müssen. Es gibt zwei Setup-Optionen (Setup Options) für das Setup eines Modells:
• Normaler Modus (Normal Mode) – Schränkt die Optionen ein, die angezeigt werden, wenn Sie ein Modul Dynamik (Dynamics) mit der Absicht auswählen, das Setup zu vereinfachen.
• Erweiterter Modus (Advanced Mode) – Zeigt alle verfügbaren Optionen an, wenn Sie ein Modul Dynamik (Dynamics) auswählen.
Wenn Sie den Erweiterter Modus (Advanced Mode) in den Setup-Optionen (Setup Options) auswählen, werden die folgenden Optionen in der Eigenschaftenkonsole angezeigt:
• Stability Factor (0-0.9) – Steuert die Anzahl der impliziten und expliziten Gleichungslöser-Schemata, die für ein ausgewähltes Modul Dynamics verwendet werden. Der Wert 0 entspricht einem vollständig expliziten Gleichungslöser-Schema. Ein Wert ungleich 0 gewichtet die Gleichungslöser-Methode mit einem Prozentsatz des impliziten Gleichungslöser-Schemas, wobei ein Wert von 0,3 in 70 % explizit und 30 % implizit resultiert. Je höher der Wert für den Stabilitätsfaktor ist, desto stabiler ist die Lösung, auf Kosten des numerischen Aufwands.
• Kontaktreibungsmodell (Contact Friction Model) – Gibt eine zusätzliche Kraft aufgrund von Reibung in der Kraftausgleichsgleichung an. Wählen Sie Ja (Yes) aus, um dieses Reibungsmodell zu aktivieren. Unter Kontaktreibungsmodell (Contact Friction Model) stehen folgende Optionen zur Verfügung:
◦ Statischer Reibungskoeffizient (Static Friction Coefficient)
◦ Gleitreibungskoeffizient (Sliding Friction Coefficient)
◦ Kontaktkraft (Contact Force)
• Ablenkungsmodell (Bounce Model) – Gibt an, wie ein zugeordnetes Volumen oder eine zugeordnete Berandung zurückprallen, wenn sie die Bewegungsgrenze erreichen. Die kinetische Energie, die der Ablenkung zugeordnet ist, wird an dem Punkt angewendet, an dem die Bewegung die minimale oder maximale Verschiebung erreicht. Für dieses Modell sind folgende Optionen verfügbar:
◦ Keine Ablenkung (No Bounce) – Vollständiger Verlust der kinetischen Energie.
◦ Partial Bounce – Das Volumen oder die Berandung ändert die Richtung mit einem Energieverlust basierend auf dem kinetischen Energieverlust, den Sie angeben. Der Wert des kinetischen Energieverlusts ist zwischen 0 und 1 definiert. Ein kinetischer Energieverlust = 1 resultiert in einem Totalverlust der kinetischen Energie.
◦ Perfekte Ablenkung (Perfect Bounce) – Das Volumen oder die Berandung ändert die Richtung ohne Energieverlust. Bei einer perfekten Ablenkung bleiben der Impuls und die kinetische Energie des Partikels perfekt erhalten.
• ODE Integrator) – Geben Sie eine der folgenden Optionen für den Gleichungslöser für gewöhnliche Differentialgleichung (GDGL) an:
◦ Steif (Stiff) – Ein proprietärer expliziter Gleichungslöser für GDGLs von Creo Flow Analysis. Steif (Stiff) ist die Standardeinstellung für dieses Modul. Sie können die Toleranz (Tolerance) angeben.
◦ Euler – Ein numerisches Verfahren erster Ordnung zum Lösen gewöhnlicher Differentialgleichungen (GDGLs) mit einem gegebenen Anfangswert.
◦ Runge-Kutta (Runge Kutta) – Ein explizites Verfahren zur numerischen Integration von gewöhnlichen Differentialgleichungen. Sie können die Toleranz (Tolerance) angeben.
Key Dynamics
Wenn Sie für ein ausgewähltes Modul Dynamics die Key Dynamics auf No (Nein) oder Ja (Yes) einstellen, steuert dieses Modul die Time Definition für alle Module.
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Sie können für ein Modul Translation (1 FG) (Translation (1 DOF)) oder Rotation (1 FG) (Rotation (1 DOF)) für Key Dynamics den Wert Ja (Yes) festlegen. Wenn Sie für das zweite Modul für Hauptdynamik (Key Dynamics) den Wert Ja (Yes) festlegen, wird Hauptdynamik (Key Dynamics) für das erste Modul auf No (Nein) zurückgesetzt.
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Simulationsmethode
Unter Simulationsmethode (Simulation Method) sind die folgenden zwei Simulationsmethoden verfügbar:
1. Steady(Fixed Position) – Das Volumen oder die Berandung wird auf Grundlage des Folgenden in eine stabile Position verschoben:
◦ Vorgegeben (Prescribed) – Das Volumen oder die Berandung wird bei der ersten Iteration direkt an die vorgegebene Position verschoben.
◦ Kraftausgleich (Force Balance) – Die Position wird ermittelt, indem die GDGL nach Pseudo-Zeitschritten in jeder Iteration gelöst wird. Nach Auswahl der stationären Simulationsmethode wird die Option ODE Time for Steady State Run aktiviert, und der angegebene Wert ist der Pseudo-Zeitschritt in Sekunden.
2. Transient (Moving Grid) – Das Volumen oder die Berandung wird in der Zeit basierend auf einer vorgegebenen Bewegung oder einem Kraftausgleich verschoben. Dies entspricht einer transienten Simulation auf der Registerkarte "Flussanalyse" (Flow Analysis).
Bewegungstyp (Motion Type)
Die Bewegung, die Sie für ein Volumen oder eine Berandung auswählen, wird wie folgt festgelegt:
• Kraftausgleich (Force Balance) – Die Ventilposition wird durch Lösen der GDGL nach dem transienten Zeitschritt ermittelt. Die Parameter für den Kraftausgleich (Force Balance) umfassen Folgendes:
◦ Anfangsgeschwindigkeit (Initial Velocity) (m) – Führt eine Anfangsgeschwindigkeit (t = 0) für ein sich bewegendes Volumen oder eine sich bewegende Berandung ein. Diese wird zu Beginn der Simulation (t = 0) angewendet. Ein positiver Wert der Anfangsgeschwindigkeit geht in dieselbe Richtung wie die Richtung des Bewegungsvektors.
◦ Körpermasse (Body Mass)
◦ Dämpfungskoeffizient (Damping Coefficient) – Erzeugt eine Kraft, die der Geschwindigkeit entgegengesetzt ist, und hängt vom angegebenen Durchschnittswert ab. Die dem Dämpfungskoeffizienten zugeordnete Kraft ist der Bewegungsrichtung entgegengesetzt.
◦ Additional Force on Body – Fügt dem Kraftausgleich für die Translationsbewegung (1 FG) (Translation (1 DOF)) eine Kraft hinzu. Diese Option wird angezeigt, wenn Sie Erweiterter Modus (Advanced Mode) auswählen. Diese wird in Richtung des Bewegungsrichtungsvektors angewendet.
• Vorgegeben (Prescribed) – Das Volumen oder die Berandung wird im ersten Zeitschritt direkt an die vorgegebene Position verschoben. Der Verschiebungswert wird hier angegeben. Nach Auswahl von Vorgegeben (Prescribed) geben Sie mit Ausdrucks-Editor (Expression Editor) einen Ausdruck für die Verschiebung als Funktion der Zeit an. Auf diese angegebene Verschiebung und die zugeordnete Geschwindigkeit wird mithilfe der Ausdrucksvariablen trans_1d.displacement und trans_1d.velocity zugegriffen. Die Einheit für die Verschiebung ist m.
◦ Wenn Sie eine konstante Verschiebung für eine transiente Simulation (bewegtes Raster) angeben, wird das Volumen oder die Berandung im ersten Zeitschritt direkt an diese Position verschoben.
◦ Wenn Sie eine stationäre Simulation (feste Position) mit der Option Vorgegeben (Prescribed) verwenden, wird das Volumen oder die Berandung direkt an die Verschiebungsposition bewegt, die t = 0 entspricht.
Time Definition
Dies bestimmt die Anzahl und Größe der Zeitschritte für eine transiente Simulation basierend auf Zyklen und Zeitschritten insgesamt. Diese Option wird für Transient (Moving Grid) angezeigt. Wenn Sie ein Modul auswählen und Hauptdynamik (Key Dynamics) auf Ja (Yes) festlegen, wird die Option Zeitdefinition (Time Definition) angezeigt:
• Zyklen (Cycles) – Bestimmt die Anzahl und Größe der Zeitschritte in einer Simulation auf folgender Basis:
◦ Anzahl der Zyklen (Number of Cycles)
◦ Number of Time Steps per Cycle
◦ Motion Frequency(Hz) – Der Standardwert wird auf der Basis der Eigenfrequenz des Systems berechnet.
• Zeitschritte gesamt (Total Time Steps) – Bestimmt die Anzahl und Größe der Zeitschritte in einer Simulation auf folgender Basis:
◦ Number of Time Steps per Cycle
◦ Motion Frequency(Hz)
ODE Time for Steady-State Run
Der Standardwert für ODE Time for Steady State Run ist 1. Ein kleinerer Wert impliziert einen kleineren Pseudo-Zeitschritt, was zu einer langsameren und stabileren Lösung führt. Wenn Sie ein Modul auswählen und Hauptdynamik (Key Dynamics) auf Nein (No) festlegen, wird die Option ODE-Zeit für stationäre Ausführung (ODE Time for Steady State Run) angezeigt:
Bewegungsrichtung (Movement Direction)
Hiermit legen Sie die Richtung der positiven Bewegung für die Verschiebung eines Volumens oder einer Berandung fest. Dies wird in Bezug auf die Komponenten 
relativ zum Modell-Koordinatensystem angegeben.
relativ zum Modell-Koordinatensystem angegeben.Minimum Displacement
Dadurch wird der Mindestwert der Verschiebung eingeschränkt, die durch das Modul Translation (1 FG) (Translation (1 DOF)) angegeben wird. Die Einheit für die minimale Verschiebung ist m, was als physikalische Begrenzung oder Stopp betrachtet werden kann. Wenn die Verschiebung trans_1d[.subname].displacement, die Vorgeschrieben (Prescribed) oder Kraftausgleich (Force Balance) entspricht, die minimale Verschiebung erreicht, geschieht Folgendes:
• Der Wert von trans_1d[.subname].displacement sinkt nicht unter diesen Punkt.
• Das Volumen oder die Berandung prallt mit einer Energie zurück, die dem ausgewählten Ablenkungsmodell entspricht.
| | Der Standardwert 1.#INF bedeutet, dass es keine physikalische Beschränkung für die Bewegung des Objekts gibt, die der Bewegungsrichtung entgegengesetzt ist und dass trans_1d.displacement negative Unendlichkeit erreichen kann. |
Maximum Displacement
Dadurch wird der Höchstwert der Verschiebung eingeschränkt, die durch das Modul "Translation (1 FG)" (Translation (1 DOF)) angegeben wird. Die Einheit für die maximale Verschiebung ist m, was als physikalische Begrenzung oder Stopp betrachtet werden kann. Wenn die Verschiebung trans_1d[.subname].displacement, die Vorgeschrieben (Prescribed) oder Kraftausgleich (Force Balance) entspricht, die maximale Verschiebung erreicht, geschieht Folgendes:
• Der Wert von trans_1d[.subname].displacement steigt nicht über diesen Punkt hinaus.
• Das Volumen oder die Berandung prallt mit einer Energie zurück, die dem ausgewählten Ablenkungsmodell entspricht.
| | Der Standardwert 1.#INF bedeutet, dass es keine physikalische Beschränkung für die Bewegung des Objekts in Bewegungsrichtung gibt, wo trans_1d.displacement positive Unendlichkeit erreichen kann. |