fluent udf中compute force and moment如何使用

时间: 2024-02-01 13:12:58 浏览: 57
在 Fluent 中,UDF 是用户自定义函数的缩写,是一种可编程的方式来扩展 Fluent 的功能。如果您想在 Fluent 中计算力和力矩,可以使用 UDF。以下是一些可以帮助您开始编写 Fluent UDF 的步骤: 1. 首先,您需要安装 Fluent 和相应的编译器(例如 Visual Studio)。 2. 在 Fluent 中创建一个新的 UDF(在 Fluent 中选择“Define/User-Defined/Functions”)。选择适当的模板文件,例如“DEFINE_FORCE”或“DEFINE_CG_MOTION”。 3. 编写 UDF 代码,根据您的应用程序计算力和力矩。您可以使用 Fluent 提供的函数库来访问 Fluent 中的数据,例如节点坐标、速度、压力等。 4. 编译 UDF,并将其加载到 Fluent 中。您可以使用 Fluent 中的“Load/Unload”命令来加载 UDF。 5. 在 Fluent 中启动模拟,并在适当的位置启用 UDF。例如,在“Define/Boundary-Conditions”菜单中选择边界条件并启用 UDF。 请注意,编写 Fluent UDF 可能需要一定的编程经验和对 Fluent 的深入了解。如果您在编写 UDF 中遇到问题,请参考 Fluent 用户手册或向 Fluent 社区寻求帮助。
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帮我写一个fluent udf中compute force and moment案例

可以参考以下的 Fluent UDF 案例,用于计算力和力矩: ```c #include "udf.h" DEFINE_PROFILE(force_moment, thread, nv) { real x[ND_ND]; real y, z, force_x, force_y, force_z, moment_x, moment_y, moment_z; real r, theta, phi, area, pressure; face_t f; /* initialize force and moment to zero */ force_x = 0; force_y = 0; force_z = 0; moment_x = 0; moment_y = 0; moment_z = 0; begin_f_loop(f, thread) { /* get face area and pressure */ F_AREA(area, f, thread); pressure = F_P(f, thread); /* get face centroid coordinates */ F_CENTROID(x, f, thread); /* get face normal vector */ NV_V(nv, f, thread); /* calculate force components */ force_x += pressure * area * nv[0]; force_y += pressure * area * nv[1]; force_z += pressure * area * nv[2]; /* calculate moment components */ y = x[1]; z = x[2]; r = sqrt(y * y + z * z); theta = atan2(z, y); phi = acos(x[0] / r); moment_x += pressure * area * r * sin(phi) * cos(theta); moment_y += pressure * area * r * sin(phi) * sin(theta); moment_z += pressure * area * r * cos(phi); } end_f_loop(f, thread); /* set boundary condition - force */ RP_UDMI(rp, "force_x") = force_x; RP_UDMI(rp, "force_y") = force_y; RP_UDMI(rp, "force_z") = force_z; /* set boundary condition - moment */ RP_UDMI(rp, "moment_x") = moment_x; RP_UDMI(rp, "moment_y") = moment_y; RP_UDMI(rp, "moment_z") = moment_z; } ``` 这个 UDF 用于计算模拟过程中的面力和面力矩,并将其作为边界条件传递给 Fluent。它包含一个名为 `force_moment` 的函数,它将被用作自定义的边界条件。 这个 UDF 的核心部分是 `begin_f_loop` 和 `end_f_loop` 语句之间的循环,它遍历了模拟中的所有面,并计算每个面的面积、压力、质心坐标和法线向量。然后,通过将这些值与公式相乘,计算出所有面力和面力矩的分量。 最后,使用 `RP_UDMI` 函数将力和力矩作为自定义场传递给 Fluent。在这个例子中,使用了六个 UDMI(用户定义的内存整数):`force_x`、`force_y`、`force_z`、`moment_x`、`moment_y` 和 `moment_z`。

帮我编写一个使用compute force and moment的fluent udf

以下是一个使用 `DEFINE_FORCE` 宏计算船舶力和力矩的 Fluent U: ``` #include "udf.h" /* 定义力和力矩计算 */ DEFINE_FORCE(ship_force_moment, i) { real Fx = 0.0, Fy = 0.0, Fz = 0.0; /* 在此处输入船舶在 x、y、z 方向上的受力 */ real Mx = 0.0, My = 0.0, Mz = 0.0; /* 在此处输入船舶绕 x、y、z 轴的力矩 */ real x[ND_ND], v[ND_ND], omega[ND_ND], m[ND_ND]; /* 获取船舶速度、角速度和位置 */ C_CENTROID(x, i, t); F_AREA(A, F, t); F_NORMAL(n, F, t); SV_VEL(v, SV_WALL, i, t); RP_ANGVEL_G(omega, x, v, omega); /* 计算力和力矩 */ Fx = -n[0] * A * p; /* 在此处输入船舶受到的压力 */ Fy = -n[1] * A * p; Fz = -n[2] * A * p; Mx = (v[1]*n[2] - v[2]*n[1]) * A * p + M[0]; /* 在此处输入船舶受到的其它力矩 */ My = (v[2]*n[0] - v[0]*n[2]) * A * p + M[1]; Mz = (v[0]*n[1] - v[1]*n[0]) * A * p + M[2]; /* 在船舶运动坐标系下计算力和力矩 */ F_FLT(f, =, {Fx, Fy, Fz}); MO_CROSS_PROD(m, x, f, omega); F_BODY_FORCE(f, SV_WALL, i, t); MO_CROSS_PROD_ADD(m, x, f); MO_ADD({Mx, My, Mz}, m); /* 在船舶的重心处施加力和力矩 */ RP_TRANSLATE_FORCE(f, SV_WALL, i, t); RP_TRANSLATE_MOMENT({Mx, My, Mz}, SV_WALL, i, t); } /* 在迭代时输出船舶的力和力矩 */ DEFINE_ON_DEMAND(output_ship_force_moment) { real Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz; Fx = RP_Get_Real("flow-force-x"); Fy = RP_Get_Real("flow-force-y"); Fz = RP_Get_Real("flow-force-z"); Mx = RP_Get_Real("flow-moment-x"); My = RP_Get_Real("flow-moment-y"); Mz = RP_Get_Real("flow-moment-z"); Message("船舶受到的力和力矩:\n"); Message("Fx = %f\n", Fx); Message("Fy = %f\n", Fy); Message("Fz = %f\n", Fz); Message("Mx = %f\n", Mx); Message("My = %f\n", My); Message("Mz = %f\n", Mz); } ``` 这个 UDF 假设船舶在流场中沿着 x 轴运动,且船舶的法向量和面积可以通过 `F_AREA` 和 `F_NORMAL` 宏获取。在 `DEFINE_FORCE` 宏中,我们计算船舶受到的压力和其它力矩,并在船舶的运动坐标系下计算力和力矩。随后,我们将力和力矩转换为全局坐标系,并在船舶的重心处施加它们。在 `DEFINE_ON_DEMAND` 宏中,我们输出船舶受到的力和力矩。注意,在使用这个 UDF 之前,需要在 Fluent 中定义 `flow-force-x`、`flow-force-y`、`flow-force-z`、`flow-moment-x`、`flow-moment-y` 和 `flow-moment-z` 这些用户定义的标量。在迭代时,这些标量将被设置为船舶受到的力和力矩。

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