下午好，米娜桑，我是你們勤勞的鴨。

每天學點新知識，流固耦合在建筑工程中也會被用到，今天鴨鴨為大家帶來的是Workbench仿真教程。

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首先，在Project-shematic中的左側的Toolbox中找到對應的模塊：Fluid Flow(Fluent)和Static Structural

 

雙擊“Geometry”，進入建模功能。（右鍵該功能可以進入DesignModeler或者Spaceclaim。小編在這里選擇DesignModeler進行制圖）

 

File-Import External Geometry file-找到保存的模型文件-點擊Generate。即可生成導入的文件。也可以在DesignModeler（或Spaceclaim）中直接繪制。對于復雜的三維模型，小編還是建議大家在專業的3D繪圖軟件中制作喲

 

Tools – enclosure后可以制作沖擊橋墩的流體域

 

定義各個不同的面：inlet：流體入口。outlet：流體出口。fis：流體與固體接觸的部位（選擇方式：subpress橋梁-選擇流體中橋墩的面（即圓柱面）-命名為fsi）。定義“面”的工作也可以在mesh模塊中進行。

 

退回到主界面，在fluid flow(Fluent)中找到mesh,雙擊該圖標

 

 

在左側Outline中找到Project-Model-Geometry-solid。將solid改名為fluid

 

由于首先我們在仿真流體部分時不需要使用到固體部分，因此可以將固體部分抑制（suppress body）。具體操作：在左側Outline中找到Project-Model-Geometry-Part，右鍵Part，點擊suppress body

 

 

右鍵mesh-insert-method，然后按上圖對流體部分進行網格劃分。網格劃分應該根據您的具體工作進行。對于流體的網格，應該盡量精細劃分。

 

網格劃分完成的狀態

 

完成網格劃分后回到主界面，右鍵mesh，在跳出的功能框內點擊Update

 

雙擊Fluid Flow模塊中的Setup選項，進入該模塊

 

按照自己的電腦硬件輸入Solver Processes的數量（即使用CPU的核數）。點擊Start

 

進入模塊后找到左側Setup，Setup-Model-Viscous（SST k-omega）。選擇k-epsilon

 

定義流體材料屬性：雙擊Setup-Materials-Fluid-air

 

跳出上圖的功能框，點擊紅框內的按鈕：Fluent Database。

 

跳出上圖的功能框，在Fluent Fluid Materials中下拉，看到water-liquid（h2o<l>），選擇該材料（本次仿真內容為橋墩受水流沖擊，因此流體材料為水。同學們做自己的仿真時，可以根據自己要做的項目自行定義流體材料），點擊Copy，之后關閉所有功能框

 

找到Setup-Cell Zone Conditions-Fluid-fluid（fluid，id=3）,雙擊

 

跳出上面的工具框，找到Material Name，在右側的下拉菜單中選擇water-liquid。完成后點擊Apply-Close

 

 

現在定義邊界條件：雙擊Setup-Boundary Conditions-Inlet-inlet(velocity-inlet, id = 7)

 

在彈出的窗口中：Velocity Magnitude：20m/s。在Turbulence中，在Specification Method中選擇：Intensity and Hydraulic Diameter，在Turbulent Intensity（%）中填入：1.8。在Hydraulic Diameter（m）中填入：4。最后點擊Apply-close

 

定義Outlet中的出口邊界條件：雙擊Setup-Outlet-outlet（pressure-outlet，id=8）

 

在彈出的工具框中，找到Specification Method：Intensity and Hydraulic Diameter，Backflow Turbulent Intensity（%）：1.8，Backflow Hydraulic Diameter（m）：4。點擊Apply-Close

 

設置初始化項目：雙擊Solution-Initialization。彈出上圖右側的Task Page。在Initialization Methods中選擇Standard Initialization，Compute from：inlet。點擊Initialization，進行初始化

 

全部設置完成以后，進行計算：雙擊Solution-Calculation Activities-Run Calculation。彈出上圖右側Task Page，在Number of calculations里面填入2000（預設迭代步數），點擊Calculate

 

計算結束

 

在Static Structure中找到Model，雙擊進入模塊

 

右擊Project-Model-Geometry-solid（此處流體名字依然叫solid，可將其重命名為fluid），在彈出的框內找到suppress body（與Fluid Fluent相反，在處理結構體仿真時，應抑制（suppress）流體部分）

 

右鍵mesh-insert-Method

將Method改為MultiZone

 

右鍵Imported Load(A5)：insert-Pressure

 

在Details of “Imported Pressure”中的Geometry中選擇所有橋墩的面

 

右鍵Static Structure：insert-Fixed Support

 

在Details of “Fixed Support”中的Geometry，分別選擇六個橋墩的底面

 

右鍵Solution：點擊insert，選擇需要獲得的仿真結果。最后點擊Solve，獲得結果

 

上圖就是最終（橋梁變形）的結果

 

 

本期的分享就到這里了，觀眾老爺們，下期見。

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