ansys流固耦合教程的案例
ansys流固耦合分析與工程實(shí)例 附ANSYS流固耦合分析與工程實(shí)例下載
ANSYS流固耦合簡(jiǎn)介
ANSYS 很早便開(kāi)始進(jìn)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(dāng)成熟，可以通過(guò)或者不通過(guò)第三方軟件(如 MPCCI)實(shí)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(wèn)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：?jiǎn)蜗?em>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(kāi) ANSYS Workbench單向流固耦合案例 附ANSYS流固耦合分析與工程實(shí)例下載
流固耦合（Fluid-solid interaction，F(xiàn)SI）計(jì)算，通常用于考慮流體與固體間存在強(qiáng)烈的相互作用時(shí)，對(duì)流體流場(chǎng)與固體應(yīng)力應(yīng)變的考察。FSI計(jì)算按數(shù)據(jù)傳遞方式可分兩類(lèi)：?jiǎn)蜗?em>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(jì)算傳遞壓力到固體，或者只從固體計(jì)算傳遞網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位移到流體。雙向耦合則在每一時(shí)刻都同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送相應(yīng)的物理量（流體計(jì)算發(fā)送壓力數(shù)據(jù)，固體計(jì)算發(fā)送位移數(shù)據(jù)）。
ANSYS Workbench中可以利用Fluent與DS進(jìn)行單向流固耦合計(jì)算。我們這里來(lái)舉一個(gè)最簡(jiǎn)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(jì)，固體變形對(duì)流場(chǎng)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(dāng)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(jìn)入DM建模
2 DM創(chuàng)建模型
進(jìn)入Fluent中的DM進(jìn)行模型創(chuàng)建，如圖2所示。流固耦合計(jì)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(shí)具有流體和固體模型，而且流體計(jì)算中只能有流體模型，固體計(jì)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(kāi) 淺談流固耦合<2>：ANSYS中的流固耦合
在ANSYS軟件中使用流固耦合計(jì)算是很方便的。
在ANSYS中，進(jìn)行流體計(jì)算的軟件主要是FLUENT與CFX，而參與固體力學(xué)計(jì)算的模塊主要是APDL（俗稱(chēng)的經(jīng)典模塊）與Mechanical。這四款軟件的中流體計(jì)算模塊與固體計(jì)算模塊的相互組合，即可構(gòu)成流固耦合計(jì)算方案。由于本人對(duì)于A(yíng)PDL的耦合計(jì)算應(yīng)用較少，因此本次不打算討論APDL在流固耦合上的應(yīng)用。
前面提到，流固耦合計(jì)算可分為單向耦合與雙向耦合，利用CFX或FLUENT與Mechanical的聯(lián)合仿真，可以實(shí)現(xiàn)單向耦合和雙向耦合。（需要注意的是：14.0之后的版本中才允許FLUENT通過(guò)System Coupling模塊與Mechanical實(shí)現(xiàn)雙向耦合計(jì)算，在之前的版本中FLUENT只能做單向耦合）。
1、單向耦合
單向耦合指的是只有一方求解器向另一方發(fā)送數(shù)據(jù)信息，另一方并不反回?cái)?shù)據(jù)。分為兩種情況：
（1）流體求解器向固體求解器發(fā)送壓力及溫度數(shù)據(jù)。這是最常見(jiàn)的單向耦合計(jì)算。通常用在固體熱應(yīng)力計(jì)算，或計(jì)算流體載荷在固體上產(chǎn)生的應(yīng)力。一般來(lái)說(shuō)這種計(jì)算都是基于固體小變形假設(shè)，也就是說(shuō)固體的形變對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生的影響可以忽略。
（2）固體變形對(duì)流場(chǎng)的影響。這種情況在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中很少應(yīng)用到，因?yàn)榱黧w計(jì)算中的動(dòng)網(wǎng)格功能完全可以滿(mǎn)足要求。
2、雙向耦合
雙向耦合應(yīng)用于流體作用于固體變形耦合強(qiáng)烈的領(lǐng)域。通常需要考慮到固體變形對(duì)流場(chǎng)的影響。分為兩種情況：
（1）擾動(dòng)由流體引起。即流體流動(dòng)導(dǎo)致固體變形，固體變形引起流場(chǎng)的擾動(dòng)。如渦激振動(dòng)就是一種典型情況。
（2）擾動(dòng)由固體引起。固體變形引起流體流場(chǎng)擾動(dòng)，之后流體流場(chǎng)反作用與固體變形，研究其相互作用。
這兩種情況在實(shí)際應(yīng)用中都會(huì)經(jīng)常遇到。
OK，下面談一下如何在ANSYS中解決這幾類(lèi)耦合問(wèn)題。
展開(kāi) STAR-CCM+流固交界面處理教程：管道大變形過(guò)程的流固耦合分析
為了考慮流體與固體之間的相互作用，激活Fluid Structure Coupling，該模型允許在流-固界面進(jìn)行隱式數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)流固耦合分析。Nonlinear Geometry模型用于模擬非線(xiàn)性現(xiàn)象，如大的位移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及細(xì)長(zhǎng)零部件的拉伸或壓縮變形。對(duì)于非線(xiàn)性幾何現(xiàn)象（大應(yīng)變）和非線(xiàn)性材料，平衡方程是非線(xiàn)性的。為了求解非線(xiàn)性方程組，Simcenter STAR-CCM+采用牛頓迭代法更新剛度矩陣。固體域激活的模型如圖4所示。
圖4 固體域所用模型
定義可壓縮流體的狀態(tài)方程，流體密度由聲壓和聲速計(jì)算得出。流體特性需要用Field Functions定義，包括流體密度、水聲速和密度-壓力導(dǎo)數(shù)，如表2所示。注意：需要激活可壓縮才能出現(xiàn)完整的屬性界面：Continua > Fluid Physics > Models >User Defined EOS node.
表2 水的屬性
其中的聲速和密度-壓力導(dǎo)數(shù)用Parameters定義，密度用Field Function給出，見(jiàn)圖5。材料物性的設(shè)置列于表3中。
圖5 Parameters和Field Functions定義
表3 水的材料物性設(shè)置
管道壁面的固體材料物性如表4所示。
表4 固體屬性
除流體速度外，其他物理量如位移、壓力和固體速度等的初值全部為0.
創(chuàng)建流-固界面
在流-固耦合問(wèn)題中，流體和固體域通過(guò)共用的交界面交換場(chǎng)數(shù)據(jù)。由于FE solid stress框架完全基于Parts，因此可以從流體Parts和固體Parts之間的Contact 創(chuàng)建流-固交界面。通常在分配Parts到Regions時(shí)已經(jīng)自動(dòng)創(chuàng)建出Interface。
展開(kāi) 
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(xì)教程太少，官方教程沒(méi)有圖文并茂。
另一方便，為了利用強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分軟件HyperMesh，我想大家還是希望能在HyperMesh中進(jìn)行前處理，畢竟學(xué)習(xí)Workbench前處理還很費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
所以，在此我特意制作了一個(gè)最為詳盡的教程，免費(fèi)提供給大家。教程中解釋詳盡，圖文并茂，只要按照說(shuō)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(jì)算結(jié)果圖片。
詳細(xì)教程請(qǐng)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(kāi) 限時(shí) | 《流固耦合教程》-隨波逐流
課程介紹
《流固耦合教程》
采用2019R2版本，介紹單向/雙向的流-固/熱-流-固耦合方法及流程，采用模塊為fluent、static/transient structural以及system coupling；
總課時(shí)12小時(shí)48分鐘，課程的具體內(nèi)容可參考試看內(nèi)容；
ps：由于雙向流固耦合涉及內(nèi)容較多，如模型處理、網(wǎng)格、動(dòng)網(wǎng)格等設(shè)置，學(xué)習(xí)者需具備一定仿真操作基礎(chǔ)。
ANSYS基于Biot固結(jié)理論流固耦合及其應(yīng)用
ANSYS基于Biot固結(jié)理論流固耦合及其應(yīng)用
ANSYS基于Biot固結(jié)理論流固耦合模型及應(yīng)用.pdf
ANSYS基于Biot固結(jié)理論流固耦合模型及應(yīng)用.pdf
ANSYS流固耦合
利用ANSYS11.0進(jìn)行流固耦合計(jì)算的時(shí)候
是不是需要在ANSYS中建立固體模型
在workbench中建立流體模型啊？
小弟初步接觸這方面知識(shí)
萬(wàn)分期待您的賜教！
【經(jīng)典案例】Abaqus/CFD流固耦合視頻教程
01
FSI經(jīng)典案例
風(fēng)吹平板是一個(gè)經(jīng)典的流固耦合（FSI）案例，在之前的文章【基于A(yíng)baqus的流固耦合方法匯總】中已有介紹，我們是通過(guò)SIMULIA CSE（Co-simulation Engine）同時(shí)調(diào)用Abaqus/CFD和Abaqus/Explicit來(lái)完成的。
雖然Abaqus 2017開(kāi)始，已經(jīng)不再支持CFD，但依然會(huì)有不少人問(wèn)到個(gè)模型是如何創(chuàng)建的，可見(jiàn)對(duì)于已經(jīng)習(xí)慣Abaqus界面的用戶(hù)，還是不太會(huì)輕易放棄這個(gè)流體求解器的。
沒(méi)關(guān)系，因?yàn)槎鄠€(gè)版本可以共存，想要繼續(xù)使用CFD的話(huà)，你可以在電腦上再裝一個(gè)Abaqus 2016（Abaqus/CFD功能最完善的版本），或者追粉至達(dá)索3DExperience平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)里面，昔日的Abaqus/CFD已經(jīng)升級(jí)為FMK（Fluid Dynamics Engineer），功能不可同日而語(yǔ)，具有非常強(qiáng)大的流體域網(wǎng)格自動(dòng)劃分能力，并且已經(jīng)支持可壓縮流體。
風(fēng)吹平板案例
02
視頻教程
這個(gè)案例的視頻教學(xué)是以手把手、從頭開(kāi)始跟著做的形式進(jìn)行的，非常適合想要入坑流固耦合的選手。
視頻一共四個(gè)章節(jié)，詳述基于A(yíng)baqus/CFD進(jìn)行流固耦合分析的建模過(guò)程和后處理技巧，課程總時(shí)間為64分鐘，附件區(qū)可以直接下載CAE文件。
展開(kāi) 有關(guān)ANSYS流固耦合的實(shí)例
我收集的一些ANSYS流固耦合的資料，與大家共勉。
ANSYS流固耦合分析與工程
ANSYS流固耦合分析與工程
ANSYS 流固耦合操作視頻
/COM -------------------------------------------------------------
*status,uxmx
finish
ANSYS 流固耦合操作視頻4.rar
ANSYS 流固耦合操作視頻1.rar
ANSYS 流固耦合操作視頻2.rar
ANSYS 流固耦合操作視頻3.rar
汽車(chē)充氣輪胎的路面滾動(dòng)模擬(流固耦合)（附ANSYS命令流&模型文件）
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ANSYS Workbench 單項(xiàng)流固耦合解析
流固耦合問(wèn)題是流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）與固體力學(xué) （Computational Solid Mechanics，CSM）交叉而生成的一門(mén)力學(xué)分支，同時(shí)也是多學(xué)科或多 物理場(chǎng)研究的一個(gè)重要分支， 它是研究可變形固體在流場(chǎng)作用下的各種行為以及固體變形對(duì)流 場(chǎng)影響這二者相互作用的一門(mén)科學(xué)。
流固耦合問(wèn)題可以理解為既涉及固體求解又涉及流體求解， 而兩者又都不能被忽略的模擬
問(wèn)題。因?yàn)橥瑫r(shí)考慮流體和結(jié)構(gòu)特性，流固耦合可以有效節(jié)約分析時(shí)間和成本，同時(shí)保證結(jié)果更接近于物理現(xiàn)象本身的規(guī)律。 所以， 近年來(lái)流固耦合分析在工程設(shè)計(jì)特別是虛擬設(shè)計(jì)和仿真中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入。
立柱在風(fēng)載下大變形
ANSYS 很早便開(kāi)始進(jìn)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(dāng)成熟，可以通過(guò)或者不通過(guò)第三方軟件（如 MPCCI）實(shí)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(wèn)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：?jiǎn)蜗?em>流固耦合分析（one way coupling 或 uni directional coupling）和雙向流固耦合分析（two way coupling 或bi directional coupling）。
展開(kāi) 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(kāi)發(fā)了ANSYS Workbench CFX和ANSYS CFX,從12.0版本開(kāi)始又合并集成了另一款著名的計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT。通過(guò)堅(jiān)持不懈的努力，ANSYS流固耦合分析從單向到雙向、從簡(jiǎn)單二維模型到復(fù)雜三維模型、從小變形分析到基于動(dòng)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(qiáng)、分析結(jié)果日益精確。
同時(shí)，由于集成了多個(gè)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(guò)Mechanical APDL Product Launcher設(shè)置基于MFX的雙向耦合分析，可以通過(guò)Mechanical APDL本身設(shè)置與CFX或FLUENT的單向耦合分析，可以通過(guò)ANSYS Workbench設(shè)置與CFX和FLUENT的單向耦合分析，通過(guò)ANSYS Workbench平臺(tái)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(guò)第三方軟件MPCCI也可以輕松實(shí)現(xiàn)雙向耦合分析，具體的可行性設(shè)置方式如表1所示。
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