RadiossAcuSolveを用いた流体-構造相互作用解析

注: 流体-構造直接連成相互作用(DC-FSI)RadiossおよびAcuSolveのサポートは中止されています。現時点では、OptiStructユーザーズガイド流体-構造相互作用で説明されているとおり、OptiStructAcuSolveと組み合わせて用いることが推奨されます。
RadiossAcuSolveは完全に統合され、直接流体-構造連成相互作用(DC-FSI)解析を、 分割されたスタッガー(partitioned staggered)アプローチで実行することができます。RadiossAcuSolveは、共に時間領域のシミュレーションコードであり、連成解析を複数の時間ステップに分割します。RadiossAcuSolveの両方の支配方程式は非線形で、それぞれの時間ステップでサブ反復を必要とします。FSI解析のそれぞれのサブ反復で、AcuSolveでの流体反力は節点力に変換されRadiossの構造インターフェースメッシュに伝達されます。これらの力はRadiossを用いた構造の変形の計算に用いられます。流体流れの反力からの荷重に加えて、付加的な構造の荷重も作用される点には注意が必要です。結果の構造の変形形状は新しい流体境界としてAcuSolveに戻されます。このFSIサイクルを下の図 1に示します。


図 1. 直接流体-構造連成相互作用(DC-FSI)サイクル

適用分野

DC-FSIの能力は複雑な構造の応答に対応した流体流れへの複雑な相互関係のシミュレーションを目的としています。この能力は特に非線形構造応答を表す問題に適しています。これは線形の構造応答に対しても用いることができます。しかし、線形構造応答に対しては、P-FSI解法がAcuSolveにより提供されており、線形化された構造応答を非線形流れの解法でより効率的に解くことができます。P-FSI法のより詳しい情報に関しては、AcuSolveコマンドリファレンスマニュアルを参照してください。非線形材料、非線形幾何学的効果、接触を含むRadioss機能の大部分を用いることができます。インターフェース領域はソリッド、シェル、ビーム要素でモデル化できます。AcuSolveのほとんどの機能はDC-FSIシミュレーションに用いることができます。これらの機能はいわゆる層流または乱流流れ、熱伝導、材料オプションの多くのセット、自由表面やマルチ-スピーシズがもたらす流れを含みます。移動境界問題はArbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)とスライディングメッシュテクノロジーを用いてモデル化されます。詳細については、AcuSolveCommand Reference Manualをご覧ください。

この能力のターゲットとなる主な適用分野は以下を含みます:
  • 自動車: 流体減衰ラバーマウント、ドアシール、ショックアブソーバー、ラバーダイアフラムとアンチショックブレーキシステムの値の設計
  • 石油 / ガス: 長い海洋ライザー、係船、自由なスパンとドリリングライザー
  • 航空宇宙: 翼の空弾性、UAVとMAV
  • 風力タービン: ブレードの大きな変形
  • 消費財: デザインとパッケージング
  • バイオメディカル