LSDYNA流固耦合
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-30
LSDYNA流固耦合的視頻教程
hypermesh-lsdyna--流固耦合-無限水流注入水袋
1、該課程使用官方算例詳細的講解了lsdyna最新的流固耦合關鍵字，并且對其中注意點進行了提醒。同時對比舊版本關鍵字效果進行了對比。 2、對無限注水如何實現進行了講解，并且在k文件中加入相關中文講解注釋，便于學習理解。 3、對s-ale使用過程中的注意事項進行了講解。
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hypermesh聯合lsdyna流固耦合案例以及常用后處理分析
平板落水模擬 掌握hypermesh聯合lsdyna平板落水建模方法 1. 模型介紹說明 2. 幾何模型建立 3. 網格劃分 4. 材料及單元屬性定義 5. 載荷定義 6.
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ANSYS/LSDYNA隧道斜掏槽爆破模擬（流固耦合算法）
2.介紹如何快速修改（不需要重新建模劃分網格）掏槽爆破模型的堵塞長度、炸藥長度、空氣間隔裝藥方式、不耦合系數、掏槽孔間距、掏槽孔排數、孔間孔內延期時間等。 3.詳細的后處理操作，如何去調整云圖，輸出數據。
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LSDYNA流固耦合的實例教程
目前Workbench界面下的LS DYNA模塊可以支持大多數DYNA的關鍵字，其對流固耦合的定義十分方便，下面以一個子dan射入水中的算例介紹workbench LSDYNA的流固耦合設置方法。
模型如圖1所示，上部分為空氣，下部分為水，中間模型為彈體，空氣與液體通過共節點方式劃分網格，彈體單獨進行網格劃分，并且彈體與空氣和水的網格重疊。
圖1 幾何模型
彈體材料為結構鋼，空氣材料通過沖擊線性狀態方程定義，水的材料通過空材料加狀態方程定義，有限元模型如圖2所示。
圖2 有限元模型
通過插入Section控制單元算法，水與空氣選用ALE算法中的1 point ALE Multi-Material Element算法，子dan選用拉格朗日算法中的Constant Stress Solid Element算法。通過Connection_coupling定義流固耦合設置，如圖3，拉格朗日體選擇彈體，ALE體選擇水和空氣。
圖3流固耦合設置
邊界條件為，約束水、空氣、彈體垂直于Z軸方向的自由度，定義邊界為無返射邊界條件，同時給子dan 20m/s的初速度，考慮地球重力，如圖4。
圖4邊界條件設置
求解時長為0.03s，求解結束后可在LS-PrePost中查看計算結果，如圖5所示。
圖5入水計算結果
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展開 以下為模擬的案例：
無結構阻擋得模擬結果：
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有結構物耦合作用的：
采用一個簡單的雙向流固耦合算例對比lsdyna和workbench的計算結果，結果顯示dyna的計算結果不太理想，如有疑議，dyna計算的k文件在文中，請dyna高手賜教了。
模型尺寸如下：
厚度方向0.4m。
平板材料E= 2.5e06[Pa];密度2550 kg m^-3 ；泊松比0.35
流體是空氣，密度1kg m^-3 ；粘度0.2 kg/m-s
左側是速度入口邊界，沿x軸方向速度為4m/s；右側為壓力出口，壓強為0；前后及上側為自由滑移壁面；底面及平板為非自由滑移壁面。
幾何模型：
FSI_GEOM.zip
ansys workbench計算模型：
fsi_workbench.7z
lsdyna計算模型：
fsi_dyna.zip 算到5秒
fsi_dyna_to5_5.rar 計算到5.5秒
fsi_dyna_to6.zip 計算到6秒
采用雙精度求解器求解
由于lsdyna中的ICFD只支持四面體網格，所以網格與workbench中的六面體網格不同：
進行流固耦合求解，經常會遇到因為單元畸變而導致的計算終止
壓強與速度的時間歷程動畫與workbench的差異較大，特別是dyna中平板的擺動規律比較奇怪，感覺平板在那自激振動了一樣。
在5秒時刻，對稱面上的速度分布，ansys中的計算結果：
dyna第2個模型文件計算的結果：
dyna第3個模型文件計算的結果：
可以看出不同流體網格下dyna計算的結果有差異，速度值比ansys workbench中的更大，速度分布也非常紊亂。
展開 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 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。
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LSDYNA流固耦合的最新內容
關鍵詞：COMSOL；U形渡槽；拓撲優化；流固耦合
【模型信息】U形過水斷面半徑和設計水深為3m，斷面二維效果圖如下。
圖1 U形渡槽過水斷面
【荷載&邊界設置】耦合接口選擇層流和固體力學，耦合類型為結構上的流體荷載，設置水流速為0.1m/s，在渡槽底面固結。
圖2 流固耦合類型設置
【優化目標函數設置】
雙向流固耦合仿真流程指南23天前
[圖片]
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
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在解決復雜的工程問題時，單一物理場分析往往力不從心。耦合場分析是高階工程師必須掌握的核心技能。
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1?? 耦合場 (Coupled Field) 兩個或多個物理場（如：熱-結構、流-固、電-磁-熱）相互影響
<p>論文原文：What Factors Control Shale-Gas Production and Production-Decline Trend in Fractured Systems: A Comprehensive Analysis and Investigation</p><p><br></p><p>這篇論文深入探討了在頁巖氣生產過程中，頁巖氣井產量總是會迅速降低的深層原因。</
做CAE仿真，理清各類“耦合”概念是跨入多物理場分析的第一步。今天直接拆解4個核心黑話，建議工程師在做復雜系統仿真前明確這些基本定義。
耦合場 (Coupled Field) 真實物理世界中，聲、熱、力、電磁等物理場往往不是孤立存在的，它們相互影響的過程就是耦合。例如電機發熱導致結構熱膨脹，這就涉及到電磁-熱-力多場耦合。
順序耦合 (Sequential Coupling
原創 于 2026年2月25日 發布 標簽：#FSI #ExplosionSimulation #ALE #SPH #PreSys #CFD #FEM
在爆炸與沖擊仿真領域，多介質流固耦合（FSI）問題一直是數值計算的核心難點。從空氣沖擊波傳播到結構破壞，再到破片飛散，整個過程涉及強非線性、大變形與多尺度耦合。
基于
【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
該葉片的設計尺寸與GE 1.5XLE風力渦輪機相近，長度為42.3米。本模塊通過穩態單向流固耦合(FSI)分析，計算風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，并包含計算結果和幾何文件……5
（1）mechanical
（2）Fluent
（3）耦合
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一、技術鄰課程：攻克強非線性問題的專業選擇
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