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         接上一篇博客，基于Hypermesh前處理與Fluent、Optistruct求解器的流固耦合分析（一）流場計算 ，目前已完成了從Hypermesh前處理到Fluent流場計算，獲得了流體結構邊界面的壓強信息，本篇博客將繼續說明后續的流固耦合計算過程。

一、建立結構有限元模型

    固體區域的結構如下圖所示：

        

    該結構為中空的薄壁結構，內部有十字交叉的加強筋作為支撐。因此選擇使用殼單元進行結構力學計算，結構計算采用OPtistruct求解器，因此將Hypermesh切換到OPtistruct求解器模塊下

    導入幾何模型后，提取該薄壁結構的外表面（而不是抽取中面，因為需要保證結構域邊界和流體域邊界能在空間中對上，減小后續壓強數據映射的誤差），內部加強筋則抽取其中面。修補幾何拓補關系后劃分網格，得到完整的結構力學計算所用有限元模型，如下：

        設置屬性與材料，需要注意的是，這里外型面的網格不是在幾何模型的中面位置而是在其外表面，因此需要設置一下pshell屬性里的ZOFFS偏移參數

    該參數可能為正可能為負，和殼單元的法向相關，至于是否設置正確，可以簡單的通過以下命令查看，該命令可以顯示殼單元的實際厚度，看能否和幾何模型對得上即可。

    到這里，結構部分的有限元模型便建好了，下一步需要將Fluent里的載荷映射到結構網格上。

二、載荷映射

    上一步獲得的結構有限元模型另存一個副本，在該副本中，只保留外型面的網格，并刪掉其他所有的屬性、材料等設置。

    將Hypermesh切換到nastran模塊下

            導出該網格為一個nastran的計算文件

        回到Fluent軟件中，按以下路徑打開FSI mapping

    按下圖所示導入生成的bdf文件，注意單位為mm

    點擊下方的display可以查看導進來的網格和Fluent里面wall邊界的差異，一般只要單位沒弄錯，模型沒亂動都不會有問題

    點擊下方write映射壓強數據，并導出包含壓強數據的bdf文件，該文件是nastran的求解文件，但由于其和OPtistruct求解器的文件內容格式是一樣的，所以可以直接導入到Hypermesh。

    在之前生成的結構網格中，導入剛才生成的bdf文件

    我們可以看到，多了一個component和一個loadcollector，component里面包含的是流固界面的網格，loadcollector包含的是從Fluent映射出來的壓強載荷，但需要注意，單位是Pa，并我們也發現，壓強方向也是相反的，所以要使用這個載荷還需要進行一定處理。

三、邊界與載荷設置

    剛才我們已經將fluent里面的的壓強數據映射到了Hypermesh里面，現在我們需要對導進來的數據進行處理。

        首先給剛才導進來的component設置pshell屬性與材料，材料就和其他材料一致就行，但屬性中的厚度需要給一個幾乎為零的值，比如0.0001，這樣流固邊界便幾乎不會對結構的剛度產生任何影響，并且后處理的時候也需要忽略掉這個component，其作用只是為了傳遞載荷。

    然后以導進來的網格的節點為從面、結構表面為主面建立綁定。

    創建一個loadcollector設置類型為loadadd，引用導入進來的壓強載荷loadcollector，并將縮放系數設置為-1e-6，這樣便可把單位由Pa變為Mpa，方向也調整回來了。

    接下來就是設置約束并建立載荷步

        提交計算

    計算結果如下：

四、總結

    本次分析完成了用Hypermesh為CFD建立流體域并劃分網格，并導入至fluent進行流場計算，然后將fluent里面的壓強結果映射至OPtistruct的求解模型上，并完成計算。整個過程涉及到幾個軟件間相互導入導出，稍顯麻煩。如果在ansys workbench內進行這個分析，效率會高很多，軟件內部本身便有相關的載荷傳遞的接口。但該方法的優勢在于：

    （1）可以直接得到流固之間傳遞的數據，并可以很靈活的進行修改。

    （2）由于Hypermesh強大的前處理能力，當結構域的模型非常復雜時，也可以很方便的進行分析計算。

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