FSI分析的案例
ANSYS12+CFX12流固耦合(FSI)分析+HyperMesh9前處理最為詳盡教程
教程中解釋詳盡，圖文并茂，只要按照說明一步一步做下去，就能得到正確的分析結果。
提供一張計算結果圖片。
詳細教程請下載附件：流固耦合FSI分析.rar
并提供固體文件plate.rar和流體網格文件fluid.rar。
流固耦合FSI分析1.rar
流固耦合FSI分析2.rar
流固耦合FSI分析
流固耦合FSI分析.part2.rar
流固耦合FSI分析.part1.rar
流固耦合
FSI流固耦合分析
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ADINA FSI 流固耦合模塊
8.FSI可以使用移動網格技術來分析旋轉設備和渦輪機械。
9.全三維流場的動網格技術，包括參數化動網格和自適應性網格重劃分技術，從而為不同的流體域生成最適合的網格尺寸，提高求解精度和效率。
ADINA線上動畫教學
請看聯結
內容有
· (2007/01/25) (1/2) 結構非線性分析專輯(1): 滑脫(Snap-Throug),卡進(Snap-Fit, Snap-In)及拔松(Pulling-Out)觀念介紹
· (2007/01/25) (2/2) 結構非線性分析專輯(2): 破裂(Rupture)觀念介紹
· (2007/02/27) 結構非線性分析專輯(3): 滑脫現象(Snap-Throug Phenomena)之簡介與分析之參數設定
· (2007/05/27) 結構非線性分析專輯(4): 破裂(Ruptur)之簡介與分析之參數設定
· (2007/07/25) 流固耦合FSI專輯(1): 避震器流固耦合FSI分析
· (2007/08/31) 自由六面體網格建立(動畫)
1. Import CAD model (gif)
2. Define material model (gif)
3. Define element group (gif)
4. Define overall mesh density (gif)
5. Test and simulate the free hex meshing (gif)
6. Peform the free hex meshing (gif)
7. Delete the mesh, if you don't like it (gif)
8. Define local mesh density (gif)
9. Test and simulate the free hex meshing again (gif)
10.
展開 CFD專欄丨HyperWorks多物理場仿真：流固耦合
大橋劇烈晃動直至崩塌
HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況：
分析穩態的流場壓力和溫度場對固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合；
分析流體動載荷引起的固體振動現象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；
瞬態流動引起固體大變形，并反饋給流場，也叫DC-FSI (Direct Coupling FSI)，屬于雙向耦合。
固體本身的變形量很小，可以認為是剛體，但是整體產生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學分析，也屬于雙向耦合。
以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數據在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。
TFSI模型的計算代價最小，通常用于流體靜載荷或溫度梯度引起的固體小變形，例如汽車排氣管的熱應力，發動機水套的熱應力，車燈的熱應力等等場景。
排氣歧管的TFSI分析案例
AcuSolve模型的管路入口為高溫高壓氣體，管路出口為大氣壓和環境溫度，管路外壁面是自然對流散熱邊界。AcuSolve結果傳遞給求解器OptiStruct再分析管路的熱應力和變形。
展開 CFD專欄丨HyperWorks多物理場仿真：流固耦合
背景介紹
最初的流固耦合FSI(Fluid-Solid Interaction)專指研究流體載荷對彈性結構的影響，例如飛機機翼氣動彈性問題，船舶螺旋槳的水彈性問題，核反應堆燃料棒的渦激振動問題等等。在數值仿真領域FSI概念擴展到一般性的CFD模型和FEA模型的數據交換問題。
FSI真實案例：大橋與風場組成了耦合系統，大風產生了一定頻率的卡門渦脫落，這個頻率與耦合系統中的結構固有頻率相近，使系統發生了共振，大橋劇烈晃動直至崩塌。
大橋劇烈晃動直至崩塌
HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況：
分析穩態的流場壓力和溫度場對固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合；
分析流體動載荷引起的固體振動現象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；
瞬態流動引起固體大變形，并反饋給流場，也叫DC-FSI (Direct Coupling FSI)，屬于雙向耦合。
展開 HyperWorks多物理場仿真：流固耦合
背景介紹
最初的流固耦合FSI(Fluid-Solid Interaction)專指研究流體載荷對彈性結構的影響，例如飛機機翼氣動彈性問題，船舶螺旋槳的水彈性問題，核反應堆燃料棒的渦激振動問題等等。在數值仿真領域FSI概念擴展到一般性的CFD模型和FEA模型的數據交換問題。
FSI真實案例：大橋與風場組成了耦合系統，大風產生了一定頻率的卡門渦脫落，這個頻率與耦合系統中的結構固有頻率相近，使系統發生了共振，大橋劇烈晃動直至崩塌。
大橋劇烈晃動直至崩塌
HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況：
?分析穩態的流場壓力和溫度場對固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合；
?分析流體動載荷引起的固體振動現象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；
?瞬態流動引起固體大變形，并反饋給流場，也叫DC-FSI (Direct Coupling FSI)，屬于雙向耦合。
?固體本身的變形量很小，可以認為是剛體，但是整體產生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學分析，也屬于雙向耦合。
以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數據在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。
TFSI模型的計算代價最小，通常用于流體靜載荷或溫度梯度引起的固體小變形，例如汽車排氣管的熱應力，發動機水套的熱應力，車燈的熱應力等等場景。
排氣歧管的TFSI分析案例
AcuSolve模型的管路入口為高溫高壓氣體，管路出口為大氣壓和環境溫度，管路外壁面是自然對流散熱邊界。AcuSolve結果傳遞給求解器OptiStruct再分析管路的熱應力和變形。
展開 基于CFD和FSI的擺線泵仿真分析
首先基于COMSOL軟件建立了擺線泵的模型，對旋轉域采用動網格技術，流固耦合界面進行設置，設置相應的邊界條件后對泵進行CFD和FSI仿真，并與試驗結果進行對比。結果表明：FSI的仿真的流量平均值均更接近試驗的結果，FSI出口處流量脈動率最大；FSI和試驗的出口壓力平均值均低于CFD的仿真值，且CFD和FSI的壓力均值更接近實際出口邊界設置。通過對比內外轉子間流體域某一截面速度和壓力得出：在吸油區域計算得到的負壓CFD大于FSI，計算得到的速度CFD小于FSI；在排油區計算得到的正壓力CFD大于FSI，計算得到的速度CFD小于FSI的結果。在內外轉子與流體耦合界面某點處CFD的壓力隨時間的波動值均大于FSI的壓力值。通過對比發現耦合對計算結果有很大的影響，對泵進行流固耦合分析使得分析結果更加真實，更有利于對泵的流場和轉子動力學特性進行分析。
展開 LS-DYNA? ICFD白皮書
FSI耦合分析，允許通過顯式技術進行穩健的弱FSI耦合分析，或使用隱式進行強FSI耦合分析。除了能夠處理自由表面流動之外，使用保守的水平集界面跟蹤技術,還可進行雙相流分析功能。還支持基本湍流模型。本求解器是LS-DYNA中第一個應用新的體網格劃分器，它只需將流體域邊界的高質量表面網格作為輸入，然后由程序自動生成體網格。另外，在隨著不可壓縮流的時間推進期間，求解器將自適應地重新網格化輸入求解器特點。網格劃分器的另一個重要特征是能夠創建邊界層網格。當在流體壁附近計算剪切應力時，這些各向異性邊界層網格是模型求解關鍵。目錄
不可壓縮流ICFD求解器... 4
一、 LS-DYNA ICFD基本功能.... 4
1. 自動體網格生成.... 4
2. 網格細化和自適應網格劃分工具... 5
3. 流體——結構耦合分析.... 5
4. 自由表面分析.... 6
5. 兩相流分析.... 6
6. 湍流模型.... 7
7. 共軛傳熱.... 7
8. 非牛頓流動.... 8
9. MPP可擴展性.... 8
二、 典型應用：.... 9
1. 外部空氣動力學.... 9
2. 內部空氣動力學.... 9
3. 自由表面和兩相流動.... 10
4. 流體結構相互作用.... 10
5. 熱問題.... 11
三、 應用案例.... 12
1. 汽車外流場.... 12
2. 流固耦合.... 12
3. 心臟瓣膜模擬.... 12
4. 鑄造模擬.... 13
5. 風力發電翼片外流場分析... 13
6. 液晃模擬.... 14
7. 海浪對樁作用.... 14
8.
展開 LS-Dyna ICFD不可壓縮流心臟瓣膜模擬 ￥199
圖 3 ICFD根據流場壓力變化進行自適應網格重新剖分
2.3流體與結構耦合分析
LS-Dyna求解器的主要目標不僅是解決 Navier Stokes 方程，而且希望解決完全耦合的 FSI 流-固耦合問題，其中結構部分可以是 任何拉格朗日模型。因此，力學問題的設置與傳統的 LS-DYNA 分析相同。所有 FSI 流-固耦合邊界都是拉格朗日變形，其結構允許精確地施加邊界條件。結構力學的顯式和隱式求解器 都可以被激活使用，從而可以實現弱 FSI 流-固耦合分析或強 FSI 流-固耦合分析。
FSI 分析有三種耦合方向：
雙向耦合。載荷和位移通過 FSI 接口傳遞，解決了完整的非線性問題。
單向耦合。固體力學求解器將位移傳遞給流體求解器。
單向耦合。流體求解器將應力傳遞給固體力學求解器。
圖 4 ICFD單向及雙向流固耦合
2.4湍流模型
在高雷諾數流動的情況下，對于正確地再現渦旋現象，依賴湍流模型的選擇，邊界層層流到湍流過渡和 其他湍流三維行為是至關重要的。以下幾種湍流模型可用：
RANS 模型。 RANS 方程確定平均流量，但它們需要湍流模型來關閉它們。這些方程由不同的 RANS 模 型提供，假設流動有不同的假設。
k-ε模型，這是 CFD 中使用最廣泛的湍流模型之一。
LES 模型。
展開 
ADINA 42 個經典算例，適合初學者！ ￥10
……………………… 367
問題 39：用 Thermal-FSI 分析受熱的半球形穹頂…………………………… 378
問題 40：用 ADINA-M 建模分析開裂問題－gluemesh………………………387
問題 41：用 ADINA-M 建模分析螺絲起子…………………………………… 392
問題 42：強彎曲管道中的三維湍流…………………………………………… 398
Nastran 顯式非線性分析SOL 700
同時，SOL 700還支持鏈式分析功能，可以進行顯式一顯式、顯式一隱式、隱式一顯式一隱式的鏈式分析，用于多步跌落分析、回彈分析和預應力一回彈分析。
SOL 700模塊支持160多種材料模型，具有50多種接觸類型，接觸類型齊全，并具有極好的并行計算能力，包括分布式并行算法(DMP)和共享內存式并行算法(SMP)。DMP不僅可用于結構分析，而且可用于流固耦合分析，支持含多材料歐拉域的FSI分析。目前，SOL700已經支持LSTC 50%分位的三代假人模型。
SOL700廣泛應用在以下領域：
(1)結構的碰撞性分析，如汽車、飛機、火車、輪船等運輸工具的碰撞分析、船體擱淺、鳥體撞擊飛機結構、航空發動機包容性分析等。
(2)安全防護分析，如安全頭盔設計、安全氣袋膨脹分析以及汽車一安全氣囊一人體三者結合在汽車碰撞過程中的響應，飛行器安全性分析(飛行器墜毀、帶氣囊著陸等)。
(3)跌落試驗，如各種物體(武器彈藥、化工產品、儀器設備、電器如遙控器、手機、電視機等)的跌落過程仿真。
(4)金屬彈塑性大變形成型，如鈑金沖壓成型、全三維鍛造成型等。
(5)爆炸與沖擊，如水下爆炸、地下爆炸、容器中爆炸對結構的影響及破壞、爆炸成型、爆炸分離、爆炸容器的設計優化分析、爆炸對建筑物等設施結構的破壞分析、聚能炸藥的能量聚焦設計分析、戰斗機結構的設計分析。
(6)水下/空中彈體發射過程，火炮助推器模擬，動態仿真高速、超高速穿甲，如飛彈打擊或穿透靶體(單個或復合靶體)及侵徹過程等問題。
(7)流體動力分析，如液體、氣體的流動分析、液體晃動分析，水上迫降。
(8)輪胎在積水路面排水性和動平衡分析，高速列車運行系統動力學分析。
展開 風力渦輪機計算流體動力學和有限元分析-流固耦合 ￥23
本模塊通過穩態單向流固耦合(FSI)分析，計算風力渦輪機葉片在氣動載荷作用下的變形。計算過程使用Fluent軟件，并包含計算結果和幾何文件……5
（1）mechanical
（2）Fluent
（3）耦合
Cradle scFLOW V14 新功能介紹
例如scFLOW 和 Marc, scFLOW 和 Adams之間的耦合仿真
案例: Marc和scFLOW的耦合分析-FSI 分析
以下是機器人水下運動分析，此案例是與adams耦合分析。
來源：MSC軟件
