流固耦合在醫學中也會被用到，本次小編為大家帶來針對人造血管內血液流動的仿真實例。

在開物云平臺上找到Workbench，點擊進入

在左側的Toolbox中找到對應的模塊：Fluid Flow(Fluent)和Static Structure。

雙擊“Geometry”，進入建模功能。

文件-打開-找到保存的模型文件

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

在Outline下依次找到Project-Model-Geometry，Geometry下由兩部分組成，其一是血管，其二是血液。由于這部分仿真對象是流體部分，因此找到血管部分，右鍵這個部分，出現上圖所示的菜單，找到其中的Suppress body，點擊，就能抑制血管部分

現在需要將流體部分（也就是血液）進行網格劃分。同樣在Outline-Project-Model中找到mesh功能，右鍵mesh，彈出如圖所示菜單欄，點擊“Generate Mesh”，就能得到網格文件。可以看到，自動劃分的網格質量比較低，而Fluent對于網格密度要求比較高，因此還需要對該網格的尺寸進行改良

在Outline中有“Details of Mesh”，找到Defaults中的Element Size，輸入網格的尺寸。小編在這里選擇的尺寸是0.5

畫完網格之后，需要定義各個面，如圖所示，選擇一個面，該面作為流體入口的面，點擊圖中菜單欄中的“Create Named Section”

點擊“Create Named Section”后，彈出上圖的窗口，在紅框中輸入名稱，如“inlet”

按上述同樣的方法，分別依次定義“inlet”，“outlet”，“Wall”

目前，Fluid Flow(Fluent)模塊中的Mesh內的參數已經設置完成。回到主界面后右鍵mesh，里面有update功能，點擊該功能，將mesh中的數據上傳

雙擊上圖中的“Setup”，進入流體設置模塊

進入模塊后，可以看到最左側的功能樹，首先設置“Viscous”，雙擊“Viscous”

出現上圖功能框，選擇k-epsilon模型。如紅框內所示。點擊OK

現在設置流體的性質，如上圖所示，雙擊上圖中的“air”

彈出上圖功能框，由上到下的紅框內設置。Name中輸入blood。在Properties中，分別在Density中輸入1060（血液的密度），Viscosity中輸入0.0035（血液的黏度）。點擊Change/Create

現在找到之前功能樹中的inlet，雙擊。這里需要注意一下，對于之前在mesh中設置的inlet和outlet，必須要拼對，這樣的話，在這里可以自動將入口和出口對應上

出現上述功能框，在紅框內輸入血流速度0.14m/s，在下面的Turbulence中輸入對應的值，在Specification Method中選擇 Intensity and Hydraulic Diameter

雙擊功能樹中的outlet

出現上述功能框，在紅框內輸入壓強為0，在下面的Turbulence中輸入對應的值，應與inlet的值相同

找到功能樹中的Initialization，雙擊

彈出上圖功能框，選擇紅框中的Standard Initialization。在下面的Compute from中選擇inlet

下拉后出現上圖中的按鈕，點擊Initialize

繼續在左側的功能樹中，找到Run Calculation，雙擊

出現上圖功能框，在紅框內輸入迭代步數，小編在這里選擇300步

下拉后有calculate按鈕，點擊，就能自動計算

計算完成后，在左側功能樹中找到“Contours”，雙擊

彈出上圖功能框，在上面的紅框內選擇想看的結果，小編在這里選擇壓力。在下面的紅框內選擇想看的部分。點擊“Save/Display”

上圖展示了結果

退出到主界面，右擊Solution，出現功能欄后點擊“update”

現在設置Static Structure模塊的內容。首先右擊模塊中的“Engineering Data”，點擊“Edit”

出現該界面，點擊“Engineering Data Source”。在下面點擊General Materials。在Outline of General Materials中選擇Titanium Alloy（本次仿真的是人造血管，這里選擇鈦合金作為血管的材料），點擊Titanium Alloy右側的“+”號

回到“Engineering Data”中最開始的框中，將不需要的材料刪除

回到主界面，右擊“Model”，出現上圖所示功能欄，點擊“Edit”

進入后，在左側功能樹中，找到“Outline-Project-Model-Geometry”，找到對應流體的部分，右擊該部分，如上圖所示，點擊“Suppress Body”

在上圖所示的“Material-Assignment”中選擇對應的材料-“Titanium Alloy”

在左側功能樹中“Outline-Project-Model-Mesh”中，右擊該功能，出現上圖所示的功能。點擊里面的“Generate Mesh”

如之前在“Fluid Flow”模塊中設置的一樣，重新設置Mesh的尺寸

現在需要設置固定面，如上圖中所示，設置固定面“Fixed Support”

如上圖所示，設置好了固定面

如上圖所示，在“Imported Load”中找到“Pressure”，點擊。之后將會把壓強從流體部分傳遞到固體血管處

選擇受到力的面，如上圖所示，小編在這里選擇了所有的面

在左側功能樹中選擇“Outline-Project-Model-Static Structure”找到Solution，右擊該功能，彈出上圖所示的功能。選擇“Total”

在上圖的紅框中找到Solve，點擊。即可獲得結果

在上圖的紅框中找到Solve，點擊。即可獲得結果

上圖展示了本次仿真血管部分的結果

回到主界面，點擊“Update Project”

這次仿真的所有內容到這里就全部完成啦！！

 

本次仿真工作完全是在開物云平臺下完成的，開物云平臺提供大量正版仿真軟件，無需安裝直接使用。有興趣的小伙伴可以點擊以下鏈接：

https://cloud.yuansuan.cn?user_source=community