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這個流固雙向耦合的問題應該怎樣處理?

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  1. 結構是碳纖維桿和薄膜組成的復合結構,如圖所示。

這個流固雙向耦合的問題應該怎樣處理?的圖1信鴿翼.jpg

在有限元建模時,這個薄膜的處理過程比較復雜,因此不予考慮。只建模結構中的碳纖維桿,如圖所示:

這個流固雙向耦合的問題應該怎樣處理?的圖2圖片1.png

用這個結構模型來考慮流固耦合中的結構。

2.流體計算只考慮結構的薄膜表面,如圖所示。

這個流固雙向耦合的問題應該怎樣處理?的圖30.jpg

圖中顯示的是薄膜近似為剛體的流場計算結果。在流固耦合計算中,只保留薄膜的表面,將1中的梁的節點位移與2中薄膜表面的力進行數據交換。

3.數據交換參考相關文獻的處理,利用徑向基函數方法對位移和力進行插值,來重構翼膜的變形。這是現在商業軟件無法完成的。原因在于碳纖維結構的梁在幾何上是線,而薄膜在幾何上的面,線和面的拓撲關系不一樣,因此無法建立數據傳遞關系,因此需要自己編寫程序,來處理。

4.因為流固耦合程序中想要采用緊耦合策略,也就是一個時間步內,結構和流體完成多次數據傳遞,完成多次求解,在一個時間步內傳遞的數據變化不大的時候,完成收斂,進行下一時間步的推進。嘗試過FLUENT中UDF的策略,這個策略大都是基于弱耦合,就是一個時間步內結構和流場只完成一次數據傳遞,計算后就向下一時間步進行推進,因此不符合我的要求。

5.綜上所述,我遇到的這個流固耦合問題應該怎么處理?能不能結合現在成熟的商業軟件,進行二次開發,尋得一個好的解決方案呢?有沒有人給予一些指導,歡迎各位專家留言交流。謝謝。

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stevezheng
基于fluent和mechanical在system coupling下的數據傳遞,考慮的是隱式求解,即結構和流體的數據傳遞在一個時間步內不是直接順序推進,需要兩側求解均收斂才會進行下一步
2020年5月21日
評論 1 點贊 1

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