DYNA，流固耦合的案例
請問怎樣解決 LS-DYNA 流固耦合時發生 流體穿透壁面的問題？
請問各位前輩、大佬：
我在用LS-DYNA進行流固耦合仿真，充滿液體的密閉容器發生爆炸時，容器壁沒有破損，但為什么流體穿透容器壁？
基于ls dyna流固耦合的ale算法水射流破巖
通過ls-dyna流固耦合實現了無限水射流破巖過程，巖石采用111號材料，水流采用9號null材料加eos狀態方程材料并使用ale算法，可以聯系qq2939864873拿k文件
2025大賽優秀作品 | 基于LS-DYNA 流固熱耦合方法解決熱風焊接問題
作品名稱：基于LS-DYNA 流固熱耦合方法解決熱風焊接問題
作者： 周祝龍 | 奧托立夫(上海）汽車安全系統研發有限公司 高級仿真工程師
關鍵詞：LS-DYNA；ICFD-Structure-Thermal流固熱耦合；非絕熱過程；自適應網格；溫度分布
作者說
LS-DYNA功能強大，在汽車行業發揮著舉足輕重的作用，特別是在車輛碰撞、氣囊點爆等方面。除此以外，由于其獨特的關鍵字卡片設計，在電磁、熱學以及ICFD流體模塊等方面也有著強大的功能，對一些特定場景的應用提供了很好的仿真拓展空間，如磁場仿真、電熱學仿真等，求解器功能也在不斷更新中。同時LS-DYNA在多物理場耦合方面也非常的友好，耦合效果和精度也較高。
產品焊腳示意圖以及溫度場仿真結果
利用LS-DYNA軟件對熱風焊工裝及產品進行建模，調用不可壓縮計算流體動力學（ICFD）流體仿真模塊，并耦合熱以及結構模塊，實現流-固-熱多物理場耦合仿真，在模型中對熱空氣流體及其環境件進行分析，獲得模型各處流體流動狀態、塑料產品焊腳的熱分布等結果。結果顯示在一定的參數條件下，可以通過流-固-熱仿真，指導不同的焊腳尺寸如何設計合適的熱風管道孔徑，以獲得理想的焊腳溫度和焊接效果。作者研究了熱風焊接過程中的熱風加熱問題，為塑料產品的熱風焊接工藝提供了一定的指導意義。此外，耦合仿真中還通過添加自適應網格關鍵字，模擬熱風加熱過程中的焊腳受力晃動現象，為后期的匹配驗證提供了途徑。
挑戰/需求
熱風焊系統內部流場溫度分布
塑料產品焊腳的熱風焊效果好壞直接影響試驗結果，目前主要靠經驗來調試工藝，試錯成本高，沒有針對性的仿真方法來支持。
展開 關于流固耦合免費公益課程復現（課程原創：奈文摩爾老師）
最近兩天看了奈文摩爾的流固耦合仿真分析案例分享課程，成功復現，收獲很多，雖然在復現這個案例時候遇到很多困難但是最后做出來的時候很欣慰，希望奈文摩爾老師能夠繼續多出關于hypermesh聯合Ls-dyna的流固耦合課程，到時一定捧場@奈文摩爾
（PS:吐槽一下技術鄰的課程掉幀問題，播放課程時候畫面會出現不動，只有聲音的問題，對于操作很快的老師一旦中間有一兩秒看不到，就廢掉了，相同視頻在別的平臺播放沒有問題，希望技術鄰的程序員能夠優化一下）
流固耦合相關的關鍵字羅列
（水、油等）
接觸類型（Lagrange方法）
*CONTACT_2D_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE
*CONTACT_2D_SLIDING_ONLY
*CONTACT_SLIDING_ONLY_OPTIONS
*CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE
*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE
起爆方式（單點、多點、線起爆）
*INITIAL_DETONATION
隔爆、繞爆控制
*CONTROL_EXPLOSIVE_SHADOW
爆炸載荷
*LOAD_BLAST
*LOAD_BRODE
*LOAD_SSA
多物質單元和ALE網格控制定義（多物質材料流固耦合方法）
*ALE_MULTI_MATERIAL_GROUP
*ALE_REFERENCE_SYSTEM_CURVE
*ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUP
*ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE
*ALE_REFERENCE_SYSTEM_SWITCH
單元算法定義（多物質材料流固耦合方法）
*SECTION_SOLID
*SECTION_SOLID_ALE
*INITIAL_VOID_OPTIONS
流固耦合定義（多物質材料流固耦合方法）
*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID
ALE算法控制（多物質材料流固耦合方法）
*CONTROL_ALE
*ALE_SMOOTHING
想學習更多的知識
展開 Workbench Explicit Dynamics(LS-DYNA Export)跌落流固耦合 ￥20
用workbench作為前處理，dyna求解。采用流固耦合算法。
在ansys經典中進行板材墜入水中的仿真在《基于ansys/lsdyna8.1進行顯示動力學分析》一書中已有詳細敘述，在workbench進行相應的仿真和劃分網格更為簡單。下面就此分析。
工況如圖所示：
打開workbench，調用下面模塊。
直接在geometry中建立幾何模型如圖所示，材料模型可以在后面通過修改K文件實現。
劃分網格，選擇32邊，網格大小為1.
通過定義面選擇器可以輕松的選擇無反射邊界和定義z面為速度為0，也可以定義好板子的下面為接觸面。
這個好像比經典中選擇方便很多。
通過solve進行輸出k文件。當message顯示為這樣，表示k文件輸出。
在你workbench文件名保存目錄下plant_fill_in_water_files\dp0\SYS\MECH，有一個叫LSDYNAexport的文件。
使用UE打開。
定義流固耦合的參數：
定義材料參數：
邊界條件在workbench中可以很方便的給出，此處并不做修改。
運行，結果如下圖所示，如果還是不會，有源文件及K文件。或者向我咨詢。
展開 報名 | LS-DYNA SALE瞬態流固耦合分析
LS-DYNA SALE已被廣泛用于模擬與結構相互作用的運動流體。與計算流體力學不同，關注重點是流體在動態載荷下的結構響應，而不是流體的運動。流體被高壓梯度驅動；然后撞擊結構，攜帶很大的動量。成功捕捉物理的關鍵在于流體結構相互作用算法。它需要準確預測沖擊過程中壓力載荷的峰值，其特征是動量傳遞過程。這一要求只能通過流體和結構之間基于懲罰的耦合進行瞬態分析來滿足。
2015年陳皓博士開發的SALE與舊有的ALE理論一樣，但在易用性、泄漏處理、mpp并行、穩定性上做了極大的提升。5月6日，『LS-DYNA SALE瞬態流固耦合分析』網絡研討會即將上線，此次會議將分享SALE的基本理論，最新開發的關鍵字介紹和應用，使用經驗及注意事項，模型案例獲取方式等。歡迎關心瞬態流固耦合應用的用戶，如油箱晃動、水上迫降、減速傘、爆炸、輪胎滑水、鳥撞等預約本次活動了解更多詳情。
展開 【5月18-19日 上海】基于LS-DYNA的復合材料和流固耦合-進階培訓
背景介紹
LS-DYNA是功能齊全的幾何非線性（大位移、大轉動和大應變）、材料非線性（160多種材料動態模型）和接觸非線性（50多種）程序。它以Lagrange算法為主，兼有ALE和Euler算法；以顯式求解為主，兼有隱式求解功能；以結構分析為主，兼有熱分析、流體-結構耦合功能；以非線性動力分析為主，兼有靜力分析功能（如動力分析前的預應力計算和薄板沖壓成型后的回彈計算）；軍用和民用相結合的通用結構分析非線性有限元程序。是顯式動力學程序的鼻祖和先驅，在該領域仍然無出其右者。
課程定位CFRP/GFRP復合材料以及流固耦合相關知識。首先串講了LS-DYNA（包含顯式動力學和隱式動力學的區別，k文件的核心結構，質量縮放原理等），接著展開CFRP/GFRP復合材料模擬篇，針對復雜復合材料的鋪層設置、本構關系，失效準則剛度折減，內聚力單元/行為等問題進行系統講解；第二天圍繞流固耦合問題，重點介紹目前大家比較關系的遠場邊界、流體區域初始化、造波、漂浮以及動態擾動問題。以具體案例由淺入深，帶你了解和掌握LS-DYNA在復合材料和流固耦合方面比較深入的知識；
適合人群
本課程為進階培訓，適用于有一定LS-DYNA基礎或者渴望深入了解復合材料和流固耦合的學員
講師介紹
曹東風（藍牙）——技術鄰最具影響力明星專家！
技術鄰專家頁面：https://www.yqgqt.org.cn/z/400914
主要從事復合材料宏、細觀力學的研究，在計算細觀力學、空氣動力學以及流固耦合力學等方面受到了的專業訓練，具有堅實的理論基礎和廣泛深入的專業知識。
展開 LS DYNA 流固耦合爆炸
炸藥在巖石里面爆炸，先建一個炸藥模型，一個巖石模型，最后建立一個與炸藥耦合的模型，那這個模型應該賦予炸藥的參數和狀態方程，還是賦予空物質比如空氣的屬性。我用賦予這個模型空物質的屬性無法計算，但賦予炸藥的屬性勉強可以得到一個結果。
【流固耦合】降落傘充氣過程流固耦合分析
在充氣過程中，傘衣的結構大變形與傘衣周圍流場變化的相互耦合是十分復雜的。因此，想要通過理論模型求解該過程是非常難以實現，而數值仿真技術將提供較好的解決思路。
降落傘的數值模擬是典型的流固耦合問題。解決該問題的主要思路是：應用計算流體動力學模擬降落傘的流場特征，通過結構有限元法模擬降落傘的結構特性，然后把兩者通過迭代耦合的方式結合起來，完成降落傘的數值模擬。本案例采用有限元分析軟件LS-DYNA來求解分析降落傘的充氣過程。
首先建立傘衣幾何模型，初始狀態設定為半折疊狀態，如圖1所示，將其保存為stp格式并導入Hypermesh中進行前處理。確定傘繩初始長度，并設定頂點位置，通過line功能建立傘繩線條。根據幾何模型大小對流體域進行建模，可設置為圓柱體域空間，選擇合適的尺寸對上述部件進行網格劃分，計算模型可參考圖2。
圖1 傘衣幾何模型
圖2 降落傘及流體域計算模型
傘衣材料選擇柔性紡織物材料，關鍵字為MAT_034,其密度為500kg/m3，彈性模量400MPa，泊松比0.15，厚度設置為2mm。傘繩選擇離散梁單元材料，關鍵詞為MAT_071，其中密度為400kg/m3，彈性模量97000MPa，截面積可自行設置。流體域賦予理想氣體，并設定空氣流速為80m/s。計算方法選擇ALE流固耦合算法。其余Card填充較為繁瑣，不在此贅述。計算結果展示如下：
圖3 不同時刻降落傘充氣狀態（0s；0.3s；0.6s；1s）
降落傘充氣展開視角1
降落傘充氣展開視角2
文章內容轉自“云數仿真”微信公眾號
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展開 【流固耦合】翼傘后緣偏轉過程的流固耦合動力學特性
翼傘后緣偏轉的操縱過程會顯著改變翼面的整體氣動布局，同時需要多根操縱繩精確協同控制，是典型的氣動與結構緊耦合問題，涉及到的動力學問題復雜多變。對于翼傘系統操縱過程的動力學機理問題研究一直是降落傘領域的關鍵技術和熱點問題。
本文基于 Structured ALE（S-ALE）流固耦合方法對翼傘后緣偏轉過程進行動力學建模和仿真分析。研究翼傘三維模型后緣偏轉過程、傘衣結構場和周圍流場的時變演化規律及分布特性，為進一步指導大型翼傘精確空投系統的飛控系統設計和技術應用提供參考。
流固耦合建模
本文所研究的翼傘后緣偏轉過程是針對充滿鼓包狀態的翼傘三維模型進行的。翼傘系統包括傘衣、傘繩和掛重載荷，幾何模型如圖 1 所示。實際流固耦合仿真過程只考慮傘衣結構與流場的雙向耦合作用；傘繩在翼傘偏轉過程承受拉力，且通過傘繩施加后緣下拉過程的作用力載荷；忽略傘繩與周圍流體的耦合作用和繩索的阻尼效應。
圖 1 翼傘系統三維幾何模型
仿真方法驗證
為避免因流體和結構單元之間尺寸差異過大而導致顯式動力學積分過程可能出現的非物理特征“沙漏現象”，進而引起計算發散，流場網格尺寸與結構網格尺寸盡量接近1∶1，如圖 2 所示。
圖 2 翼傘氣室流固耦合仿真網格模型
本文采用 S-ALE 求解方法對流固耦合模型進行仿真計算，S-ALE 方法與傳統 ALE 方法的基本理論相同，均包括了映射過程的對流輸運、界面重構和歐拉流場與拉格朗日結構相互作用的流固耦合過程。不同的是，在網格的處理方法上，S-ALE 方法采用自動生成網格技術，即流場網格根據控制點設定的方向、增長率、網格尺寸、網格密度等參數在仿真過程中隨著時間步的推進逐漸產生，仿真前無需單獨建立流場網格。這可以極大減小網格處理時間并提高計算效率。
展開 
Ls_dyna流固耦合（下）
Ls_dyna流固耦合（下）
Ls_dyna流固耦合（上）
Ls_dyna流固耦合（上）
小船落水-LS-DYNA流固耦合 ￥20
本例通過workbench lsdyna做前處理，可直接生成所需的關鍵字。無需修改后直接用lsdyna求解器進行計算即可。附件中包括有k文件源文件和workbench 19.0中lsdyna插件的源文件。
基于LS-DYNA及FLUENT的板殼結構流固耦合分析
本文采用ANSYS顯示動力分析模塊LS-DYNA及流場分析模塊FLUENT，對水下的板殼結構運動及其界面的流固耦合現象進行了仿真分析。流場計算得到的界面壓強數據以外載荷的形式施加于結構表面，使其產生位移及變形；同時，結構的變化又進一步影響了流場的分布。通過往復的雙向耦合迭代，得到了板殼結構的動力學響應以及流場的分布情況。仿真結果與試驗結果的對比表明，此方法適用于解決兼有大位移及較大變形特征的流- 固耦合問題。
1 前言
在自然界中，流-固耦合現象廣泛存在于航空、航天、汽車、水利、石油、化工、海洋以及生物等領域。很多實際問題中流體載荷對于結構的影響不可忽略；同時，結構的位移和變形也會對流場的分布產生重要影響。例如各種水下運動機構都需要考慮這種現象。
板殼是基本的結構單元，研究其與流體相互作用的過程的仿真方法對水下結構的設計具有一定的指導意義。文獻利用ANSYS/LS-DYNA對板殼結構在水下爆炸沖擊載荷作用下的動力學響應進行了仿真分析和試驗研究，文獻對窄流道中柔性單板流致振動引起的流-固耦合問題進行了數值模擬，但以上文獻所進行的分析均為板殼結構處于約束狀態下的平衡位置附近的振動耦合分析。利用ANSYS靜力學分析模塊以及CFX或FLUENT等流體分析模塊對有固定約束條件的板殼結構進行流-固耦合分析的實例已經很多，ANSYS Workbench中也有這方面的耦合實例。但是對于流體沖擊引起結構的大位移以及較大變形的動力學分析目前還不完善，有待進一步的研究。因此本文應用大型通用有限元分析軟件ANSYS13.0中的顯示動力分析模塊LS-DYNA以及流體分析模塊FLUENT，對受流體沖擊作用下兼有大位移及較大變形的板殼結構的流-固耦合作用進行了仿真分析。
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