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登錄單向流固耦合計(jì)算
關(guān)注創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時(shí)間:2022-03-03
單向流固耦合計(jì)算的視頻教程
基于Solidworks+Workbench+OptiSLang的管道流固耦合優(yōu)化
本次課程主要包含以下幾方面內(nèi)容: 借助Solidworks中的方程式驅(qū)動(dòng)功能進(jìn)行參數(shù)化幾何建模; 對CAD軟件中的參數(shù)進(jìn)行特殊命名,保證被Workbench識別; 在Workbench中搭建單向流固耦合計(jì)算框架; 使用Ansys Meshing進(jìn)行邊界層流場網(wǎng)格劃分; 在Workbench中進(jìn)行參數(shù)提取; OptiSLang軟件的應(yīng)用,包括敏感性分析和梯度下降優(yōu)化
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351#FLUENT螺旋槽干氣密封流場/結(jié)構(gòu)仿真流固耦合零基礎(chǔ)入門到精通有聲解說教程
30000rpm) 9分21秒 第41講 418-G2-單向流固耦合計(jì)算瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)受力情況 5分51秒
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CFD-DEM單向流固耦合教學(xué)
PFC-Fluent單向流固耦合,基于Navier-Stokes方程的CFD-DEM方法,可解決流場作用大于顆粒作用的工況,例如地面塌陷中顆粒流入管道,隧道滲漏中地層土體的流失等等,聯(lián)系后臺可獲取詳細(xì)代碼案例以及論文原文。
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單向流固耦合計(jì)算的實(shí)例教程
而實(shí)際中,我們通常計(jì)算的結(jié)構(gòu)都是被流體“包圍”著,例如在空氣中行駛的汽車,周圍被空氣包圍著,在水中行駛的船,周圍被水包圍著,或者部分被水包圍著。
在不考慮車身周圍的空氣的影響下,我們計(jì)算的車身模態(tài)都是干模態(tài),因?yàn)榭諝獾拿芏缺容^小,空氣對車身模態(tài)的影響比較小,我們可以把車身的干模態(tài)當(dāng)成車身在空氣中的濕模態(tài),即忽略空氣的影響,誤差也不會太大。
而在水中行駛的船,由于水的密度比較大,水對結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響比較大,如果忽略水的影響,那么計(jì)算出來的模態(tài)(干模態(tài))就與實(shí)際的船的模態(tài)誤差就很大,此時(shí)就必須考慮水的影響,計(jì)算濕模態(tài)。
濕模態(tài)分析實(shí)際上是在單向流固耦合計(jì)算基礎(chǔ)上進(jìn)行的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。本文以流體作用下彎曲管道為例,首先利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊對其進(jìn)行單向流固耦合計(jì)算,然后在此基礎(chǔ)上開展彎曲管道在流體作用下振動(dòng)模態(tài)分析。
單向流固耦合計(jì)算
工業(yè)管道系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)彎管。流體介質(zhì)流經(jīng)彎曲管道時(shí),管壁承受流體賦予的壓力,不均勻的壓力分布會對管道產(chǎn)生額外的應(yīng)力。
1
計(jì)算思路
眾所周知,CFD計(jì)算的目的是為了獲取計(jì)算空間中的壓力、速度、溫度等物理量分布,而結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算的目的是為了獲取結(jié)構(gòu)件上應(yīng)力、應(yīng)變和位移等物理物理量。單向流固耦合計(jì)算的基本思路為:利用CFD軟件計(jì)算壁面上壓力分布,并將壓力值作為載荷加載到固體構(gòu)件上,利用有限元軟件計(jì)算固體應(yīng)力應(yīng)變。
單向流固耦合計(jì)算的數(shù)據(jù)流程如圖1所示。
圖1 數(shù)據(jù)流程
2
計(jì)算模型
計(jì)算幾何模型如圖所示。
圖2 計(jì)算幾何模型
圖3 DM中創(chuàng)建的幾何模型(既包含流體,也包含固體)
3
流體計(jì)算設(shè)置
雙擊B3單元格進(jìn)行流體網(wǎng)格劃分。在mesh中進(jìn)行邊界命名,如圖4所示。
展開 流體作用下彎曲管道單向流固耦合計(jì)算分析
1 實(shí)例說明
工業(yè)管道系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)彎管。流體介質(zhì)流經(jīng)彎曲管道時(shí),管壁承受流體賦予的壓力。不均勻的壓力分布會對管道產(chǎn)生額外的應(yīng)力。采用ANSYS CFD單向流固耦合可以計(jì)算管道所承受的應(yīng)力應(yīng)變。本教程以彎管應(yīng)力分析為例,描述利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊進(jìn)行單向流固耦合計(jì)算的步驟。
2 計(jì)算思路
眾所周知,CFD計(jì)算的目的是為了獲取計(jì)算空間中的壓力、速度、溫度等物理量分布,而結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算的目的是為了獲取結(jié)構(gòu)件上應(yīng)力、應(yīng)變和位移等物理物理量。單向流固耦合計(jì)算的基本思路為:利用CFD軟件計(jì)算壁面上壓力分布,并將壓力值作為載荷加載到固體構(gòu)件上,利用有限元軟件計(jì)算固體應(yīng)力應(yīng)變。
單向流固耦合計(jì)算的數(shù)據(jù)流程如圖1所示。
圖1數(shù)據(jù)流程
3 計(jì)算模型
計(jì)算幾何模型如圖所示。
圖2計(jì)算幾何模型
圖3 DM中創(chuàng)建的幾何模型(既包含流體,也包含固體)
4流體計(jì)算設(shè)置
雙擊B3單元格進(jìn)行流體網(wǎng)格劃分。在mesh中進(jìn)行邊界命名,如圖4所示。采用掃描方式進(jìn)行網(wǎng)格劃分,采用網(wǎng)格尺寸為5mm,生成的流體計(jì)算網(wǎng)格如圖5所示。
圖4邊界命名
圖5流體計(jì)算網(wǎng)格
返回至FLUENT中進(jìn)行流體計(jì)算設(shè)置。
展開 而實(shí)際中,我們通常計(jì)算的結(jié)構(gòu)都是被流體“包圍”著,例如在空氣中行駛的汽車,周圍被空氣包圍著,在水中行駛的船,周圍被水包圍著,或者部分被水包圍著。
在不考慮車身周圍的空氣的影響下,我們計(jì)算的車身模態(tài)都是干模態(tài),因?yàn)榭諝獾拿芏缺容^小,空氣對車身模態(tài)的影響比較小,我們可以把車身的干模態(tài)當(dāng)成車身在空氣中的濕模態(tài),即忽略空氣的影響,誤差也不會太大。
而在水中行駛的船,由于水的密度比較大,水對結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響比較大,如果忽略水的影響,那么計(jì)算出來的模態(tài)(干模態(tài))就與實(shí)際的船的模態(tài)誤差就很大,此時(shí)就必須考慮水的影響,計(jì)算濕模態(tài)。
濕模態(tài)分析實(shí)際上是在單向流固耦合計(jì)算基礎(chǔ)上進(jìn)行的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。本文以流體作用下彎曲管道為例,首先利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊對其進(jìn)行單向流固耦合計(jì)算,然后在此基礎(chǔ)上開展彎曲管道在流體作用下振動(dòng)模態(tài)分析。
單向流固耦合計(jì)算
工業(yè)管道系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)彎管。流體介質(zhì)流經(jīng)彎曲管道時(shí),管壁承受流體賦予的壓力,不均勻的壓力分布會對管道產(chǎn)生額外的應(yīng)力。
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計(jì)算思路
眾所周知,CFD計(jì)算的目的是為了獲取計(jì)算空間中的壓力、速度、溫度等物理量分布,而結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算的目的是為了獲取結(jié)構(gòu)件上應(yīng)力、應(yīng)變和位移等物理物理量。單向流固耦合計(jì)算的基本思路為:利用CFD軟件計(jì)算壁面上壓力分布,并將壓力值作為載荷加載到固體構(gòu)件上,利用有限元軟件計(jì)算固體應(yīng)力應(yīng)變。
單向流固耦合計(jì)算的數(shù)據(jù)流程如圖1所示。
展開 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),對流體流場與固體應(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: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(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。我們這里來舉一個(gè)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(jì),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(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 基于Fluent19的單向流固耦合仿真計(jì)算
在FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十六:基于Fluent重生成算法的懸臂梁振動(dòng)的雙向流固耦合仿真分析中,使用udf求解流固耦合系統(tǒng)中固體區(qū)域運(yùn)動(dòng)控制方程,并將計(jì)算得到的邊界運(yùn)動(dòng)位移以動(dòng)網(wǎng)格形式更新流場的邊界條件,從而實(shí)現(xiàn)雙向流固耦合仿真。其實(shí),在最新的Fluent19中,線彈性求解模塊已經(jīng)是內(nèi)嵌模塊,建立并求解流固耦合問題可以更加方便,只要定義固體材料區(qū)域及其邊界條件,按照正常的CFD仿真流程就能同時(shí)獲得結(jié)構(gòu)最終位移和流場壓力及速度分布。
固體區(qū)域設(shè)置
流固耦合界面設(shè)置
仿真計(jì)算結(jié)果
文件列表
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單向流固耦合計(jì)算的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
單向流固耦合計(jì)算的最新內(nèi)容
關(guān)鍵詞:COMSOL;U形渡槽;拓?fù)鋬?yōu)化;流固耦合
【模型信息】U形過水?dāng)嗝姘霃胶驮O(shè)計(jì)水深為3m,斷面二維效果圖如下。
圖1 U形渡槽過水?dāng)嗝?【荷載&邊界設(shè)置】耦合接口選擇層流和固體力學(xué),耦合類型為結(jié)構(gòu)上的流體荷載,設(shè)置水流速為0.1m/s,在渡槽底面固結(jié)。
圖2 流固耦合類型設(shè)置
【優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)設(shè)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(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品,分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽,他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐,充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作,帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量,希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
CAE黑話:耦合場/順序/直接/流固耦合2個(gè)月前
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在解決復(fù)雜的工程問題時(shí),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(gè)或多個(gè)物理場(如:熱-結(jié)構(gòu)、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(chǎn)過程中,頁巖氣井產(chǎn)量總是會迅速降低的深層原因。</
CAE黑話:耦合場/順序耦合/直接耦合/流固耦合(FSI)2個(gè)月前
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(gè)核心黑話,建議工程師在做復(fù)雜系統(tǒng)仿真前明確這些基本定義。
耦合場 (Coupled Field) 真實(shí)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(jī)發(fā)熱導(dǎo)致結(jié)構(gòu)熱膨脹,這就涉及到電磁-熱-力多場耦合。
順序耦合 (Sequential Coupling
原創(chuàng) 于 2026年2月25日 發(fā)布 標(biāo)簽:#FSI #ExplosionSimulation #ALE #SPH #PreSys #CFD #FEM
在爆炸與沖擊仿真領(lǐng)域,多介質(zhì)流固耦合(FSI)問題一直是數(shù)值計(jì)算的核心難點(diǎn)。從空氣沖擊波傳播到結(jié)構(gòu)破壞,再到破片飛散,整個(gè)過程涉及強(qiáng)非線性、大變形與多尺度耦合。
基于
【全套源文件】STAR-CCM+ & Abaqus 聯(lián)合仿真:圓柱體高速入水雙向流固耦合(FSI)深度解析
【相關(guān)領(lǐng)域】:船舶與海洋工程、兵器科學(xué)、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?yàn)楹Q蠛叫衅骺缬蚨辔锢韴鲴詈希笇?dǎo)過多位相關(guān)專業(yè)碩士博士研究生,科研項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富。
1. 算例簡介
本資源針對高速入水沖擊這一強(qiáng)非線性流固耦合難題
該葉片的設(shè)計(jì)尺寸與GE 1.5XLE風(fēng)力渦輪機(jī)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(jì)算風(fēng)力渦輪機(jī)葉片在氣動(dòng)載荷作用下的變形。計(jì)算過程使用Fluent軟件,并包含計(jì)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:攻克強(qiáng)非線性問題的專業(yè)選擇
對于你在結(jié)構(gòu)分析中遇到的 “流體大變形與固體交互強(qiáng)非線性” 難題,技術(shù)鄰 “ABAQUS 項(xiàng)目導(dǎo)航定制培訓(xùn)” 課程憑借 “資深師資 + 工程案例庫 + 定制化服務(wù)