star ccm 與abaqus流固耦合分析的案例
STAR-CCM+流固交界面處理教程：管道大變形過程的流固耦合分析
文章來源：STAR CCM online
雙向流固聲耦合圓柱體入水（STAR-CCM+&abaqus） ￥1300
因此，以平頭圓柱體為例，本案例運用STAR-CCM+&abaqus對圓柱體入水100m/s過程進行模擬，得到了結構入水過程中周圍流場和自身響應變化。
適用領域：航行體入水沖擊，船舶砰擊，海洋結構物漂浮等領域。ST
STAR-CCM+流固模態-雙向流固耦合案例
4、流體域設置
5、計算結果
五.總結
STAR-CCM+提供了成熟的流固耦合方法，豐富的變形模型保證了其能在更多領域、場景中應用。通過流固耦合計算，能夠精確預測結構受到的流動載荷、結構的應力及變形。STAR-CCM+中，可以用上述案例的方法進行旋轉機械的流致振動的耦合計算，進行氣動彈性及響應分析等，流固耦合已經成為研究復雜非定常流動及葉片振動的有力工具。
文章來源：能科股份
基于Star CCM+的流固耦合分析實例
1 多物理場耦合分析的分類
不同數據間的插值法：這是目前較為常見的方法，固體計算多采用有限元，流體多采用有限體積法。在不同的軟件和不同的方法之間通過網格數據的插值實現壓力、溫度、位移等場變量的交換，據說ANSYS和CFX之間可實現這一功能。比較強大的還是MpCCI，可以建立大多數固體軟件和流體軟件之間的借口，不僅能實現一般流固耦合問題的數據交換，在航空航天領域的氣動彈性方面也很強大，不過目前完全數值計算的方法在氣彈問題應用中并不十分廣泛，但MpCCI好像很難搞到盜版的，讓很多人很受傷。
統一求解的耦合法：該耦合法是指在同一計算環境下實現多物理場下多個變量的同時計算。當然耦合也有順序耦合與完全耦合之分。要實現這一耦合就目前來說必須要保證算法的統一。ADINA號稱專為多物理場耦合而生，它采用完全的有限元法來處理所有問題。用有限元法來處理流體計算顯然效率低下，且是其戰績并不輝煌，據說在氣彈和熱氣彈領域還沒有成功的案例，在一般的耦合計算領域不是很清楚，不敢妄加定論！
2．Star CCM+的耦合能力
CCM+的耦合功能主要可分為兩類：
第一即是通過數值的交換與其它軟件建立聯系，實現多物理場的耦合，包括應力分析、熱應力分析、以及噪聲分析等的耦合。因為其自帶的接口很容易實現不同軟件之間數據的傳遞與插值，因此省去了類似MpCCI這樣的中間接口。個人用過Star CCM+與Abaqus之間的數據傳遞，當用Star CCM+計算的結果如表面壓力場或溫度場之類的數據傳送給Abaqus時較為便利，只需要輸出一個載荷文件，然后在Abaqus中的inp文件中添加載荷的語句就可以方便的使用；但是當使用Abaqus生成的數據ODB文件傳向CCM+時卻從未成功，據說這是因為使用的Abaqus軟件是盜版的。
展開 
STAR-CCM+ & Abaqus 聯合仿真：圓柱體高速入水雙向流固耦合 ￥700
【全套源文件】STAR-CCM+ & Abaqus 聯合仿真：圓柱體高速入水雙向流固耦合(FSI)深度解析
【相關領域】：船舶與海洋工程、兵器科學、航空航天等跨域問題
【軟件版本】：STAR-CCM+ 2406 ABAQUS 202X以上
本人研究方向為海洋航行器跨域多物理場耦合，指導過多位相關專業碩士博士研究生，科研項目經驗豐富。
1. 算例簡介
本資源針對高速入水沖擊這一強非線性流固耦合難題，提供了一套完整的 STAR-CCM+ (CFD) + Abaqus隱式協同仿真（Co-Simulation）解決方案。
算例成功復現了圓柱體入水過程中的空泡演化、入水沖擊載荷突變以及結構體的動態應變響應，解決了FSI計算中常見的“網格負體積”與“耦合面數據傳遞發散”問題。
2. 核心技術亮點
? 雙向耦合機制 (2-Way FSI)：實現流體壓力場與固體位移場的實時雙向數據交換，非單向弱耦合。
? 動態網格技術：采用 重疊網格技術處理圓柱體的高速大位移運動，有效避免動網格重構導致的質量下降。
? 精準空泡捕捉：VOF 多相流模型配合空化模型，清晰捕捉空泡壁面分離、擴張及表面閉合現象。
? 收斂性優化：針對高速沖擊工況，優化了耦合時間步與內迭代策略，確保計算穩定。
3. 資源包清單（所見即所得）
CFD 模型 (.sim)：STAR-CCM+ 原文件，包含完整的網格劃分、VOF設置、重疊網格及協同仿真接口設置。
FEA 模型 (.inp)：Abaqus 輸入文件，包含材料屬性、網格、分析步及 Co-simulation定義。
技術說明文檔 (PDF) 。
4. 適合人群
正在被流固耦合“負體積報錯、不收斂”折磨的碩士和博士研究生。
需要做入水、出水航行體結構響應的研究人員。
附注： 本算例模型已調通。
展開 ABAQUS與STAR-CCM+雙向流固耦合流程（圓柱體入水為例） ￥200
圓柱體耦合教程word版本，購買算例文件包含全部內容。
冰作用下的航行體動力學問題【STAR-CCM+&ABAQUS流固耦合算例（最新成果）】 ￥2800
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</div><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202407/3b51ea95a5e36b25dfb1e346e3b7bd7a.png" width="630"></p><p><br></p><p>基于跨介質問題研究的需求，建立了碰撞雙向流固耦合模型，分析了空泡演化和結構載荷規律，涉及子彈-冰-空泡-水-空氣復雜相互作用。想了解可以私聊，可用于項目和論文，目前已有多位相關專業人士咨詢購買，包含答疑和源文件。
展開 abaqus與star-cd流固耦合 ￥5
今天是abaqus與star-cd耦合分析的最后一講，我來來說點高端的。
利用abaqus進行熱力耦合分析，利用star-cd進行流體分析，star-cd將熱流與壓力傳遞到abaqus，abaqus將溫度傳遞到star-cd，彼此耦合，完美和諧。
【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 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 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。但從數據傳遞角度出發，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 XFlow與Abaqus的雙向流固耦合仿真須知XFlow與Abaqus的雙向流固耦合仿真須知
1）Abaqus 和XFlow 的協同仿真屬于FSI 仿真類型，即流固耦合仿真；
2）XFlow 必須在Labs 模式下運行，激活Labs 模式的路徑是：Main menu > Options > Preferences > Application mode> Labs；
3）建議使用Abaqus 2018 及以上版本；
4）Abaqus的協同仿真服務功能必須提前安裝好；
5）如果Abaqus的協同仿真服務沒有安裝，那么請按以下方式進行安裝：假設版本是Abaqus 2018， ?》》 首先使用X64命令行運行：abq2018 extractCseApi ?》》 然后把CSS服務二進制文件夾寫入系統path變量： X:\xxxxxx\Dassault Systemes\SimulationServices\V6R2018x\win_b64\code\bin， 其中X:\xxxxxx是相應的安裝盤符和文件夾。
6）如果版本是2019不用安裝5)中的步驟，但也需要建立上述環境變量。
7）協同仿真時，數據是雙向交互式進行傳遞的，Abaqus傳輸位移和速度信息給XFlow，XFlow傳輸載荷信息給Abaqus，仿真時的所有模型參數建議使用SI單位制。
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Abaqus滲流及流固耦合分析的認識
(2)邊界條件(Boundarycondition-creat-other-porepressure)選項定義孔壓邊界條件，此時要先假定浸潤面的位置，然后定義浸潤面上的孔壓為零，Abaqus會在后續的分析計算中自動計算出浸潤面的位置。Abaqus默認的是不透水邊界。
(3)當滲流自由面遇到臨空的自由排水面時，需要定義一個特殊的邊界條件。此時可以通過在inp文件中加入*Flow或*Sflow來定義
（二）流固耦合中的歐拉分析淺議
1、概述：
在傳統的拉格朗日分析中，節點是由材料確定的，材料變形則單元也變形。拉格朗日單元通常是100%的單一材料，因此材料邊界和單元邊界是一致的。
相對的，在歐拉分析中，節點是空間固定的，單元不會發生變形，而材料在單元間流動。歐拉單元可能不會是100%的充滿材料，很多情況下可能是部分的材料甚至是空的。因此，歐拉材料的邊界必須在每個增量步中進行計算，通常和單元邊界并不一致。歐拉網格通常是由簡單的矩形單元組成，為材料提供流動和變形的空間。一旦歐拉材料移動到歐拉網格以外，它就不再參與到歐拉分析中了。
歐拉材料可以通過歐拉-拉格朗日接觸（CEL）和拉格朗日單元聯系起來。這個強健而易用通用接觸特征能分析多場耦合仿真，比如；流固耦合問題。
2、應用：
歐拉分析在用于解決極端變形情況以及包含流體流動的情況很有效。在這些應用中，傳統的拉格朗日單元變得極端扭曲而失去了原有的精度。液體晃動、氣體流動、以及穿透問題都可以用歐拉分析有效的進行處理。CEL技術允許歐拉材料和傳統的非線性拉格朗日分析聯合使用。
展開 ABAQUS 流固耦合模擬分析是否可信？
將ABAQUS 的仿真結果和理論計算結果進行對比，二者變化曲線如圖5 和圖6 所示。
圖5 和圖6 中藍線表示的是用氣體狀態方程計算的氣體參數曲線，紅線表示的是ABAQUS 有限元軟件仿真模擬的參數曲線，從圖可以看出，兩條曲線基本是重合的，因此ABAQUS 有限元軟件在模擬理想氣體狀態方面具有非常大的可靠性。
5、流固耦合的應用
某產品的結構如圖7 所示，它有筒體、活塞頭和筒蓋組成，筒內密封有空氣。筒蓋的材料是一種脆性塑料，筒體和活塞頭認為是剛體。當活塞頭壓縮前面的空氣并達到一定的氣壓時，筒蓋就會破裂。利用ABAQUS的流固耦合模塊，計算出活塞頭移動多少距離時，筒蓋會破損。
脆性材料采用Brittle Cracking的失效準則，模擬出筒蓋破損的狀態如圖8所示。
6、結論
通過計算比較，ABAQUS有限元軟件在模擬理想氣體狀態方程上，有著很高的可信度，它的模擬結果和理論上的狀態方程基本重合。因此在實際操作中，結合材料的變形和失效，它可以模擬多種情況下的流固耦合問題。但是，在流固耦合分析中，應盡量細化網格，否則不能真實的模擬由于邊界的變形而導致氣體形狀的改變。
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展開 流場分析：基于STAR CCM+軸流風葉仿真分析
表1 風葉幾何參數
圖1 風葉俯視圖
圖2 風葉側視圖
圖3 計算區域示意圖
03
網格劃分
CFD 模型利用STAR CCM+ 軟件進行網格劃分，網格劃分為多面體網格，在風扇表面劃分邊界層，網格數量為1255300，網格質量在0.66 以上，在風葉處對網格進行加密處理，CFD 模型兩端為壓力進出口邊界條件，采用非穩態計算，風扇轉速為850RPM。
圖4 網格模型
04
仿真模型方案
利用STAR CCM+ 軟件對仿真模型進行分析，分析模型共有四種方案，如圖5所示。
abaqus小球入水CEL流固耦合分析 ￥20
abaqus小球入水CEL流固耦合分析
