沖擊波與結(jié)構(gòu)流固耦合分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2025-11-23
沖擊波與結(jié)構(gòu)流固耦合分析的視頻教程
Fluentl波浪沖擊橋墩的雙向流固耦合
本案例主要利用Fluent講解了造波理論. 2D搖板造波從最基礎(chǔ)的建模到網(wǎng)格劃分處理，到最終后處理提取波浪數(shù)據(jù)到導(dǎo)出數(shù)據(jù)到Excel非常詳細(xì)，其中使用了網(wǎng)格剖分技巧、UDF、動網(wǎng)格、多相流技術(shù)，源項消波。 3D造波以及雙向流固耦合部分。建模部分是基于2D建模后拉伸創(chuàng)建了3D模型，后利用UDF+動網(wǎng)格創(chuàng)建雙向流固耦合模型計算波浪對橋墩的沖擊。
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hypermesh-dyna流固耦合--模擬靜水壓力、浮力、無板造波技術(shù)等
該課程將會講述以下知識點： 1、*INITIAL_HYDROSTATIC_ALE 2、*ALE_AMBIENT_HYDROSTATIC 3、*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL 4、*INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY 5、方向向量的創(chuàng)建 6、流固耦合關(guān)鍵字 7、曲線的函數(shù)表示方式 8、S-ALE創(chuàng)建方法及關(guān)鍵字的使用 讓你掌握又一種方式的流固耦合分析
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液體下落沖擊橫梁-ALE-FSI-3D-流固耦合
希望該視頻對于做流固耦合（Fluid-structure interaction FSI）的朋友能有所幫助和啟發(fā)。教程中采用的前后處理軟件為LS-prepost, 求解器為LS-Dyna。 如有看不明白的地方，歡迎留言。
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沖擊波與結(jié)構(gòu)流固耦合分析的實例教程
12.結(jié)果分析
通過計算，炸藥起爆，沖擊靶板，靶板變形應(yīng)力等效果如下圖所示。
LS-DYNA結(jié)構(gòu)沖擊、爆炸
及流固耦合顯示動力學(xué)分析
-高級專題培訓(xùn)-
summer is coming...
- 01 -
培訓(xùn)目標(biāo)：
(1) 理解結(jié)構(gòu)顯示動力學(xué)計算的原理；
(2) 掌握結(jié)構(gòu)顯示動力學(xué)計算的方法；
(3) 掌握解決顯示動力學(xué)的熱點問題；
(4) 培養(yǎng)獨立解決顯示動力學(xué)工程問題的能力。
- 02 -
增值服務(wù)
1、贈送培訓(xùn)同屏錄制高清視頻（價值2680元），可反復(fù)學(xué)習(xí)。
2、參與學(xué)員均免費注冊為雅典娜仿真技術(shù)共享云平臺會員，贈送仿真技術(shù)視頻數(shù)百G仿真技術(shù)視頻；
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4、參與學(xué)員及單位均可享受雅典娜云平臺所有課程7折優(yōu)惠。
5、單次課程參與培訓(xùn)人數(shù)5人及以上，可安排就近城市開課。
展開 流固耦合穩(wěn)態(tài)分析實例（平板射流沖擊）；
模擬平臺Workbench；網(wǎng)格工具Ansys Meshing；
流場計算工具Fluent；結(jié)構(gòu)計算工具Static Structural；
01 問題描述
自由射流沖擊平板是流固耦合的典型問題。如下圖所示，射流入口高為0.2m，寬為0.5m，流速為40m/s，沖擊底部固定的平板，求解平板在射流作用下的位移和應(yīng)力。
02 組合分析模塊
03 導(dǎo)入幾何模型
04 命名面
05 劃分流體網(wǎng)格
06 進(jìn)入Fluent，定義物理模型
07 定義材料
08 定義流域材料類型
09 定義邊界條件
水力直徑=0.2*0.5*4/(0.2+0.5)/2=0.285m
10 求解方法(solution methods)，求解控制(solution controls)，監(jiān)控(monitors)都按默認(rèn)設(shè)置；
11 初始化
12 求解
13 定義切平面
14 后處理
提取流場壓強
提取流速
15 進(jìn)入結(jié)構(gòu)分析模塊，劃分網(wǎng)格
16 導(dǎo)入流體壓強
17 約束平板底部
18 求解位移和等效應(yīng)力
sheliubegin.7z
展開 引 言
降落傘的充氣展開過程具有極為復(fù)雜的動力學(xué)特征，它涉及到流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等諸多學(xué)科。降落傘的工作過程主要有拉直、充氣和穩(wěn)定三個階段。在充氣過程中，傘衣的結(jié)構(gòu)大變形與傘衣周圍流場變化的相互耦合是十分復(fù)雜的。因此，想要通過理論模型求解該過程是非常難以實現(xiàn)，而數(shù)值仿真技術(shù)將提供較好的解決思路。
降落傘的數(shù)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(yīng)用計算流體動力學(xué)模擬降落傘的流場特征，通過結(jié)構(gòu)有限元法模擬降落傘的結(jié)構(gòu)特性，然后把兩者通過迭代耦合的方式結(jié)合起來，完成降落傘的數(shù)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(tài)設(shè)定為半折疊狀態(tài)，如圖1所示，將其保存為stp格式并導(dǎo)入Hypermesh中進(jìn)行前處理。確定傘繩初始長度，并設(shè)定頂點位置，通過line功能建立傘繩線條。根據(jù)幾何模型大小對流體域進(jìn)行建模，可設(shè)置為圓柱體域空間，選擇合適的尺寸對上述部件進(jìn)行網(wǎng)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(guān)鍵字為MAT_034,其密度為500kg/m3，彈性模量400MPa，泊松比0.15，厚度設(shè)置為2mm。傘繩選擇離散梁單元材料，關(guān)鍵詞為MAT_071，其中密度為400kg/m3，彈性模量97000MPa，截面積可自行設(shè)置。流體域賦予理想氣體，并設(shè)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。
展開 同時需要關(guān)閉結(jié)構(gòu)的auto time stepping。
具體步驟
1、創(chuàng)建幾何模型，需要同時創(chuàng)建固體模型與流體模型。
2、在Workbench中搭建流固耦合流程。
3、流體求解設(shè)置
網(wǎng)格劃分:抑制固體,對流場區(qū)域的網(wǎng)格進(jìn)行劃分,并進(jìn)行邊界命名,包括入口、出口等。
求解設(shè)置
動網(wǎng)格區(qū)域設(shè)置
時間步控制
4、結(jié)構(gòu)求解設(shè)置
網(wǎng)格劃分。抑制流體區(qū)域網(wǎng)格,對結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行劃分,并重命名。
約束和邊界設(shè)置。
5、流固耦合System Coupling設(shè)置
耦合求解時間設(shè)置。包括時間步,總計算時間等。
定義流固數(shù)據(jù)傳遞。如：流體向固體傳遞力的數(shù)據(jù),固體向流體傳遞位移數(shù)據(jù)等。
6、仿真結(jié)果查看
流體中主要查看流場改變，固體中主要查看位移、應(yīng)力及應(yīng)變信息。
下載地址：ANSYS流固耦合分析與工程實例
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沖擊波與結(jié)構(gòu)流固耦合分析的最新內(nèi)容
該葉片的設(shè)計尺寸與GE 1.5XLE風(fēng)力渦輪機相近，長度為42.3米。本模塊通過穩(wěn)態(tài)單向流固耦合(FSI)分析，計算風(fēng)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(jié)果和幾何文件……5
（1）mechanical
（2）Fluent
（3）耦合
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一、技術(shù)鄰課程核心適配性
作為專注于工程仿真領(lǐng)域的專業(yè)平臺，技術(shù)鄰?fù)瞥龅?“ABAQUS 項目導(dǎo)航定制培訓(xùn)” 課程，從課程設(shè)計、內(nèi)容覆蓋到服務(wù)模式，全方位匹配結(jié)構(gòu)仿真工程師 “補流體基礎(chǔ) + 學(xué)流固耦合 + 重操作與理論”
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
1.1 優(yōu)化設(shè)計概述
所謂優(yōu)化，是指最大化或最小化，而優(yōu)化設(shè)計是指尋找一種方案以滿足所有的設(shè)計要求，并且需要的支出最少。
優(yōu)化設(shè)計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數(shù)值法--借助計算機和有限元，通過反復(fù)迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復(fù)雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應(yīng)用于工程中。
隨著計算機的發(fā)展
在歐拉方法中，系統(tǒng)的動力學(xué)是以一個觀察者在一個固定坐標(biāo)系下測量系統(tǒng)演化的角度來考慮的。用歐拉方法表述物理方程是電磁學(xué)和流體物理學(xué)等問題的通用方法，其中場變量表示為空間坐標(biāo)系中固定坐標(biāo)的函數(shù)。然而，對于力學(xué)問題，拉格朗日方法提供了另一種思路。力學(xué)方程是根據(jù)無限小的個體材料編寫，當(dāng)物體動態(tài)位移或變形時，材料會在物體內(nèi)移動。從拉格朗日坐標(biāo)系的角度來看，物體本身總是不變形的，而坐標(biāo)系始終保持附著在變形物體上并隨其移動
隨著工程仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，流固耦合仿真分析已成為很多工程領(lǐng)域解決流固耦合復(fù)雜問題的常用方法。作為一款行業(yè)應(yīng)用非常廣的工程仿真軟件，Workbench為工程師們提供了一個多軟件耦合平臺，可用于涉及流固耦合系統(tǒng)問題的仿真求解。
SimForge?高性能仿真平臺僅需通過web即可享受“PC式高性能體驗”, 使用超算硬件資源和海量軟件資源開展工業(yè)仿真工作，高效快速地進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)研究
使用well井功能實現(xiàn)流固熱三物理場耦合，研究生產(chǎn)井溫度變化。
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接上一篇博客，基于Hypermesh前處理與Fluent、Optistruct求解器的流固耦合分析（一）流場計算 ，目前已完成了從Hypermesh前處理到Fluent流場計算，獲得了流體結(jié)構(gòu)邊界面的壓強信息，本篇博客將繼續(xù)說明后續(xù)的流固耦合計算過程。
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編輯
一、建立結(jié)構(gòu)有限元模型
固體區(qū)域的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
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什么是無人機葉片的顫振
葉片顫振屬于流體誘發(fā)振動現(xiàn)象，是葉片振動的一種形式。具體而言，彈性體的葉片在氣動力作用下形成的氣彈耦合的自激振動，稱為顫振。隨著無人機葉片性能的不斷提高，氣動極限負(fù)荷增大，葉片往往設(shè)計得薄而長，剛性下降，這導(dǎo)致葉片顫振發(fā)作的幾率增多。
無人機葉片顫振的影響
葉片顫振一旦發(fā)作，會產(chǎn)生大振幅的劇烈振動，這種振動對葉片的影響主要有以下幾個方面：
疲勞損壞：大振幅的振動會使葉片在短時間內(nèi)裂斷
