ansys流固靜力分析的案例
ansys流固耦合分析與工程實例 附ANSYS流固耦合分析與工程實例下載
ANSYS流固耦合簡介
ANSYS 很早便開始進行流固耦合的研究和應(yīng)用， 目前 ANSYS 中的流固耦合分析算法和功能已相當成熟，可以通過或者不通過第三方軟件(如 MPCCI)實現(xiàn) ANSYS Mechanical APDL + CFX、ANSYS Mechanical APDL + FLUENT、ANSYS Mechanical + CFX 的流固耦合分析。
從算法上講，ANSYS(也包括其他大型商業(yè)軟件)主要采用分離解法也就是載荷傳遞法求解流固耦合問題。但從數(shù)據(jù)傳遞角度出發(fā)，流固耦合分析還可以分為兩種：單向流固耦合分析(oneway coupling 或 unidirectional coupling)和雙向流固耦合分析(twoway coupling 或bidirectional coupling)。
展開 ANSYS Workbench單向流固耦合案例 附ANSYS流固耦合分析與工程實例下載
流固耦合（Fluid-solid interaction，F(xiàn)SI）計算，通常用于考慮流體與固體間存在強烈的相互作用時，對流體流場與固體應(yīng)力應(yīng)變的考察。FSI計算按數(shù)據(jù)傳遞方式可分兩類：單向耦合與雙向耦合。所謂單向耦合，主要是指數(shù)據(jù)只從流體計算傳遞壓力到固體，或者只從固體計算傳遞網(wǎng)格節(jié)點位移到流體。雙向耦合則在每一時刻都同時向?qū)Ψ桨l(fā)送相應(yīng)的物理量（流體計算發(fā)送壓力數(shù)據(jù)，固體計算發(fā)送位移數(shù)據(jù)）。
ANSYS Workbench中可以利用Fluent與DS進行單向流固耦合計算。我們這里來舉一個最簡單的單向耦合例子：風(fēng)吹擋板。我們假定擋板位移可忽略不計，固體變形對流場影響可以忽略，所考慮的是流體壓力作用在固體上，固體的應(yīng)力分布。當然這里的壓力可以換成溫度等其他物理量。
1新建工程
注意是從Fluent →Static Structure。連接圖如1所示。
圖1 工程關(guān)系
圖2 進入DM建模
2 DM創(chuàng)建模型
進入Fluent中的DM進行模型創(chuàng)建，如圖2所示。流固耦合計算中的幾何模型與單純的流體模型或固體模型不同，它要求同時具有流體和固體模型，而且流體計算中只能有流體模型，固體計算中只能有固體模型。建好后的模型如圖3，4，5所示。由于固體模型需要從這里導(dǎo)入，所以我們保留固體與流體模型。
展開 ANSYS聯(lián)軸體的建模與靜力學(xué)分析實例(附命令流)
顯示等效應(yīng)力
應(yīng)力動畫：
結(jié)語：由于網(wǎng)格差異，本命令流與視頻中的求解結(jié)果有細微差別，讀者重在熟悉了解建模分析過程。
ANSYS桁架橋靜力學(xué)分析（附命令流和視頻教程）
本文介紹簡易桁架橋的靜力學(xué)分析，適合入門進階用戶熟悉ANSYS軟件GUI操作，學(xué)習(xí)APDL命令流，掌握桁架類結(jié)構(gòu)建模方法，以及梁單元和殼單元的基本應(yīng)用。
桁架橋的結(jié)構(gòu)如下圖所示，包括了端部斜拉桿，上下弦，橫向連接梁，橋面等部分。端部斜拉桿，上下弦，橫向連接梁采用beam188梁單元，橋面采用SHELL181殼單元。
左右兩端添加有位移約束，中間加載有集中力，另外還考慮重力作用。
最后求解結(jié)構(gòu)變形圖，總位移云圖，節(jié)點矢量位移圖，內(nèi)力圖等。
建模分析過程GUI操作演示視頻
視頻來源網(wǎng)絡(luò)出處不明。該視頻重在演示軟件操作過程，結(jié)果與下面整理的命令流文件結(jié)果有些許差異，不必糾結(jié)，重在了解分析求解過程。
命令流：
/COM, Structural
/TITLE,Truss Bridge Static Analysis
/FILNAME,Girder,1
/PREP7
ET,1,BEAM188 !定義188號梁單元
ET,2,SHELL181 !定義181號殼單元
KEYOPT,1,3,3 !Cubic Form
KEYOPT,2,3,2 !Full W/incompatible
MP,EX,1,2.1E11
MP,PRXY,1,0.3
MP,DENS,1,7850 !定義鋼結(jié)構(gòu)材料
MP,EX,2,3.5E10
MP,PRXY,2,0.1667
MP,DENS,2,2500 !
展開 
ANSYS 流固耦合分析的基本步驟
ANSYS 流固耦合分析的基本步驟
ANSYS在原有Mechanical APDL(也叫ANSYS Classical)的基礎(chǔ)上，相繼合并開發(fā)了ANSYS Workbench CFX和ANSYS CFX,從12.0版本開始又合并集成了另一款著名的計算流體力學(xué)軟件FLUENT。通過堅持不懈的努力，ANSYS流固耦合分析從單向到雙向、從簡單二維模型到復(fù)雜三維模型、從小變形分析到基于動網(wǎng)格或網(wǎng)格重構(gòu)的大變形分析，功能不斷增加，分析能力大幅加強、分析結(jié)果日益精確。
同時，由于集成了多個產(chǎn)品，流固耦合的分析使用方法也變得多種多樣，比如可以通過Mechanical APDL Product Launcher設(shè)置基于MFX的雙向耦合分析，可以通過Mechanical APDL本身設(shè)置與CFX或FLUENT的單向耦合分析，可以通過ANSYS Workbench設(shè)置與CFX和FLUENT的單向耦合分析，通過ANSYS Workbench平臺設(shè)置ANSYS和CFX的雙向耦合分析，
到13.0版本雖然還不支持ANSYS與FLUENT的雙向耦合分析，但是通過第三方軟件MPCCI也可以輕松實現(xiàn)雙向耦合分析，具體的可行性設(shè)置方式如表1所示。
展開 ANSYS流固耦合分析與工程
ANSYS流固耦合分析與工程
基于ANSYS Workbech+Fluent的泥漿攪拌機流固耦合分析 ￥9.9
11、查看結(jié)果，速度云圖，流場圖，壓強云圖，流線圖等。
12、接下來將通過流體計算的結(jié)果對結(jié)構(gòu)的影響分析。
最近在學(xué)ansys熱分析，在流固耦合分析處卡住了，先把自己整理的資料分享給大家
我自己是沒學(xué)下樣子，希望能幫到需要的人
ANSYS 流固耦合分析實例.pdf
ANSYS流體與熱分析耦合場分析典型工程實例(word版本).pdf
ANSYS workbench三通管道流固熱耦合分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)三通管道的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合分析步的建立
3、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 三通管道流固熱耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
?
展開 ANSYS流固耦合模態(tài)分析計算方法
2)標記流固耦合界面。選取流體單元中流固交界面上的節(jié)點，執(zhí)行FSI命令，標記耦合界面。
3)建立固體結(jié)構(gòu)實體模型。建立固體結(jié)構(gòu)模型，定義單元屬性，采取映射方式進行網(wǎng)格的劃分。
4)施加約束條件。由于流體區(qū)域的尺寸是遠大于固體結(jié)構(gòu)的尺寸，故在流場邊界處的單元節(jié)點上施加壓力(PRES)一0約束。又因為結(jié)構(gòu)為懸臂結(jié)構(gòu)模型，并認為流體區(qū)域在懸臂根部的平面內(nèi)有邊界，所以固體結(jié)構(gòu)模型底部固結(jié)，流場底部定義Z方向約束。
5)選擇求解類型，進行求解。進入SOLUTION求解器，定義分析類型為模態(tài)分析，設(shè)定提取頻率階數(shù)及提取模態(tài)的方法。由于非對稱矩陣法(UNSYMMETRIC)主要用于求解模型生成的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣不對稱等問題，故采用非對稱矩陣法(UNSYMMETRIC)進行模態(tài)的提取。
6)查看結(jié)果。進入后處理器，查看結(jié)構(gòu)模型頻率及振型圖。、
展開 轉(zhuǎn)載，基于ANSYS Workbench葉輪葉片流固耦合分析
看到覺得不錯，雖然不是很會ANSYS，不過樂意分享
以離心泵葉輪為研究對象，設(shè)定不同的兩種工況（120/160L/s），基于Navier-Stokes方程和SST k-？棕湍流模型，構(gòu)建兩者的內(nèi)流場模型，次而根據(jù)其受力建立葉輪葉片的靜力平衡方程，設(shè)置邊界條件，施加載荷，最后求解得出結(jié)果。在流場的數(shù)值模擬中，由于考慮到離心力及流場對葉片的表面壓力的影響，將內(nèi)流場網(wǎng)格連接CFX模組進行流場模擬。在結(jié)構(gòu)場中，導(dǎo)入CFX計算得出的水壓力數(shù)值，最后求解得到葉片在兩個工況下的應(yīng)力應(yīng)變情況。分析結(jié)果表明，葉輪葉片都能在兩種工況下正常的運行。
2 結(jié)構(gòu)場計算
2.1 載荷施加
載荷中涉及的葉片水壓力無法在Mechanical中單獨施加，采用的是CFX-Post的計算數(shù)據(jù)連接Static Structure模組，施加水壓力，除此之外，還涉及位移約束和離心力。離心載荷是通過插入Inertial選項中的Rotational Velocity，選擇的葉輪轉(zhuǎn)速給定為153.93rad/s。位移約束通過插入Inertial選項中的Cylindrical Support，旋轉(zhuǎn)軸段的兩個柱面。
2.2 求解結(jié)果
圖5中是反映的兩種工況下葉片的應(yīng)力應(yīng)變云圖。工況1（Q=120L/Min）葉片，最小應(yīng)變位移為6.0198×10-5m，最大應(yīng)變位移為1.4991×10-3m；工況2（Q=160L/Min）葉片，最小應(yīng)變位移為8.4329×10-5m，最大應(yīng)變位移為1.8137×10-3m。
選擇任意葉片的兩條上緣線，單獨選取每個工況的吸力面、壓力面的兩天緣線進行對比，觀察隨著流量的增加，等效應(yīng)力的變化趨勢。
展開 
基于Ansys Workbench的三葉螺旋槳雙向流固耦合分析
隨之而來的問題是，這種新型材料的剛度較低，高速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的變形會影響螺旋槳的推進效果，因此有必要考慮輕質(zhì)螺旋槳的流固耦合效應(yīng)?；谝陨?，本文以Ansys Workbench為平臺，集成Fluent、Transient Structural和System Coupling對某直徑為8m的三葉螺旋槳進行了雙向流固耦合分析，對關(guān)鍵步驟給出了詳細說明。
FSI.pdf
ANSYS12+CFX12流固耦合(FSI)分析+HyperMesh9前處理最為詳盡教程
ANSYS12發(fā)布。鑒于目前關(guān)于新版的流固耦合詳細教程太少，官方教程沒有圖文并茂。
另一方便，為了利用強大的網(wǎng)格劃分軟件HyperMesh，我想大家還是希望能在HyperMesh中進行前處理，畢竟學(xué)習(xí)Workbench前處理還很費時費力。
所以，在此我特意制作了一個最為詳盡的教程，免費提供給大家。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(jié)果。
提供一張計算結(jié)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(wǎng)格文件fluid.rar。
流固耦合FSI分析1.rar
流固耦合FSI分析2.rar
展開 ANSYS經(jīng)典模塊下FLUID80單元流固耦合地震動力分析
在ANSYS經(jīng)典模塊下，考慮液體-固體之間的相互作用，常用的二維分析單元類型有Fludi29和Fluid79單元，三維的分析單元類型為Fluid30和Fluid80單元，通過查閱Help文檔，我們可以了解到79單元和80單元可以用來模擬液體的晃動問題，29和30則不能實現(xiàn)。對于以上分析單元類型，在模擬流體性質(zhì)時，不同單元其使用方法也不盡相同。具體用法和材料定義與求解設(shè)置的不同之處，感興趣的可以查閱官方文檔或網(wǎng)上搜尋。
下面以Fluid80單元為例，做一個鋼板水池流固耦合的地震動力分析算例，供參考，不足指出請詳細指正。
鋼板水池幾何模型
鋼板模型-實體單元來模擬，也可以采用shell181來模擬。
水體模型-采用Fluid80單元模擬
有限元網(wǎng)格劃分
設(shè)置邊界條件和自由度耦合
2. 結(jié)果分析
2.1 模態(tài)分析
模態(tài)分析主要目的是為測得結(jié)構(gòu)的固有頻率、周期和振型，每一階模態(tài)都有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階主要模態(tài)的特性，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實際振動響應(yīng)。
下面不同水深工況模態(tài)分析自振頻率分析結(jié)果。
2.1.1 1/2水深工況下的自振頻率分析
2.1.2 3/4水深工況下的自振頻率分析
2.1.3 滿水深工況下的自振頻率分析
3.
展開 考慮壩體-庫水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
分割線================================
此篇只簡單進行了兩個軟件的模態(tài)對比分析結(jié)果，熟悉了兩款軟件中流固耦合單元的設(shè)置方式與操作流程，得出結(jié)果供大家參考，后續(xù)會進一步推出相關(guān)計算案例。歡迎各位朋友交流指正。
