滲流應力耦合仿真的案例
滲流應力耦合分析（幫助文檔節選）
Coupled pore fluid diffusion and stress analysis（大神們可以翻譯一下）
Overview
A coupled pore fluid diffusion/stress analysis:
? is used to model single phase, partially or fully saturated fluid flow through porous media;
? can be performed in terms of either total pore pressure or excess pore pressure by including or excluding the pore fluid weight;
? requires the use of pore pressure elements with associated pore fluid flow properties defined;
? can, optionally, also model heat transfer due to conduction in the soil skeleton and the pore fluid, and convection due to the flow of the pore fluid, through the use of coupled temperature–pore pressure displacement elements;
? can be transient or steady-state;
? can be linear or nonlinear; and
? can include pore pressure contact between bodies (
展開 COMSOL斷層突水非線性滲流_應力耦合 ￥50
提供COMSOL流固耦合（巖土+Brinkman流體+蠕動流）案例文件，案例實現了Brinkman流體與蠕動流，巖土力的耦合。供大家交流學習，參考文獻：郭惟嘉, 趙金海, 尹立明, et al. 斷層突水非線性滲流-應力耦合研究 [J]. 山東科技大學學報（自然科學版）, 2017, 036(006):1-7.模擬結果如下圖所示，案例附后。
abaqus車削仿真數值模擬（溫度應力耦合分析）
abaqus車削仿真數值模擬（溫度應力耦合分析）
金屬材料鉆削制孔熱力耦合仿真應力及溫度分布效果圖
金屬材料鉆削制孔熱力耦合仿真應力及溫度分布效果圖
PFC-Darcy流固耦合滲流侵蝕案例 ￥500
以下是PFC-Darcy雙向耦合計算滲流侵蝕的案例說明
案例說明
兩種不同直徑的顆粒組合，重力向下，滲流方向向上。
頂部設置網格墻體，顆粒侵蝕出網格墻體后刪除
水力梯度從0.1逐級增加
第一步：生成模型
第二步：計算侵蝕
計算過程中設置的輸出信息
結果顯示
電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
電磁閥零件名稱及材料
多物理場耦合計算分析流程
ANSYS把各物理域軟件集成到同一個平臺Workbench下，各模塊之間無縫實現數據共享和傳輸，相互之間還能迭代，使仿真模型最大限度接近物理實際模型。該電磁閥模型采用ANSYS Maxwell電磁場分析計算線圈繞組的生熱，計算得到的結果導入ANSYS Mechanical的熱分析模塊計算電磁閥的溫度分布，再將計算的結果導入ANSYS Mechanical結構分析模塊進行熱應力分析。同樣采用ANSYS Fluent計算電磁閥噴油燃料的流場分布，包括壓力，速度分布等。并可將壓力分布和噴油燃料和電磁閥結構的之間的換熱系數導入ANSYS Mechanical作為邊界條件進行電磁閥的結構力學分析。另外，ANSYS Fluent計算的壓力結果作為載荷邊界條件加入了在Maxwell的計算。
整個分析過程在ANSYS Workbench平臺下的流程如下：
Workbench多物理場耦合仿真流程
根據提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺下的MAXWELL 3D中，對其各部分部件分配材料，如下圖：
因為該電磁閥是直流電源供電，所以沒有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上，與理論推導一致。
所以重點考察線圈繞組上的損耗，輸入ANSYS Mechanical, 考察系統溫升。如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計算線圈生熱導入Mechanical
然后進行流體分析計算。本案例中的原始CAD模型只包含了固體區域，比如活門，彈簧，銜鐵，墊圈，頂桿等，做CFD仿真分析需要事先將流體域（通流域）抽出來，并設定相應的邊界條件。
展開 Abaqus滲流及流固耦合分析的認識
這部分流出的材料也就不再參與到仿真計算了，整體模型的質量和能量都會隨之而減少了。（因此定義的時候要考慮到這點，歐拉區域要足夠大哦）
同樣滴，如果速度直接指向邊界內，材料將會流進歐拉區域內。當材料通過邊界面流入一個單元內，流入材料的目錄和每種流入材料的狀態等于當前存在于單元內的材料。舉例說，如果一個邊界單元包含60%的熱水和40%的冷空氣，而材料的分界面的法向平行于邊界面，材料流進速度將是60%的熱水和40%的熱水的混合。這種情況下，整體模型的質量和能量將會增加哦。您也可以在歐拉區域邊界上定義流入和流出條件。
ABAQUS滲流及流固耦合.pdf
展開 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
整個分析過程在ANSYS Workbench平臺下的流程如下：
Workbench多物理場耦合仿真流程
根據提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺下的MAXWELL 3D中，對其各部分部件分配材料，如下圖：
因為該電磁閥是直流電源供電，所以沒有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上，與理論推導一致。
所以重點考察線圈繞組上的損耗，輸入ANSYS Mechanical, 考察系統溫升。如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計算線圈生熱導入Mechanical
然后進行流體分析計算。本案例中的原始CAD模型只包含了固體區域，比如活門，彈簧，銜鐵，墊圈，頂桿等，做CFD仿真分析需要事先將流體域（通流域）抽出來，并設定相應的邊界條件。
以控制口0.5mm開度情況為例，原始模型和抽取出來的流體以及網格如下圖所示：
流體域網格
Fluent設置好相應的邊界條件后，將流體計算壓力和對流系數邊界條件在workbench平臺下導入Mecahnical進行力學分析。
該電磁閥結構分析的幾何模型及有限元如下，彈簧模型采用Mechanical的彈簧單元進行簡化。整個電磁閥結構結構左端固定，導入Maxwell計算的生熱計算溫度分布，之后導入Fluent計算的壓力分布和對流換熱進行結構應力分析。結構熱應力分析參考溫度為室溫22°。
電磁閥結構分析有限元模型
Fluent計算壓力導入Mechanical映射
Mechanical導入磁場，流場后溫度分布結果
展開 滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算
滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算
滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算.rar
滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算.pdf
WORKBENCH流固耦合案例#292-螺桿（單）擠出機流場和應力仿真
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WORKBENCH流固耦合案例#292-螺桿（單）擠出機流場和應力仿真
01
案例介紹
如圖所示的螺桿（單）擠出機，擠出量可以設定為800kgh，螺桿轉速340rpm，物料密度700kg/m3，粘度1620Pa.s，物料含水率為30%，要模擬此過程中的流場和螺桿應力分布。
凍融問題滲流場和溫度場耦合數值模擬
凍融作用在自然界中普遍存在如自然環境科學中滲流與溫度的相互作用會影響到滲流場和溫度場的分布從而影響生物的生存環境。高寒地區工程的凍融破壞作用例如路基凍脹穩定問題寒區隧道的凍脹破壞等這些都是滲流和溫度的耦合問題。為了揭示凍融作用下滲流場和溫度場的變化規律建立了描述滲流場及溫度場耦合的偏微分方程其中滲流方程中考慮了溫度作用引起的介質滲透特性的變化和水量變化及溫度梯度對滲流的影響。在溫度方程中考慮了相變對介質熱物理參數的影響及水流動引起的對流作用影響。然后利用多物理場耦合分析軟件COMSOL Multiphysics成功的求解該方程組通過算例與Lunardini的解析解進行了對比驗證數學模型的合理性。最后通過一個凍結壁算例計算了在水流和熱傳導作用下的凍融情況和溫度場的變化規律。結果表明溫度場對滲流場分布有一定的影響同樣滲流對凍融作用的影響顯著在凍融和滲流的作用下溫度場發生了明顯的變化。
凍融問題滲流場和溫度場耦合數值模擬.pdf
展開 
基于comsol的儲層降壓開采過程中的滲流-應力耦合算例 ￥200
提供基于comsol的儲層降壓開采過程中的滲流-應力耦合算例，可在此基礎上熟悉降壓開采過程中的滲流-應力耦合計算方法，拓展自己的研究，歡迎做相近方向的大佬指導交流，具體例子附后：
降雨條件下滑坡的滲流場-應力場-位移場數值模擬 ￥59
普遍認為這是一個多孔介質滲流應力耦合問題，即引起坡體內滲流場-應力場-位移場的變化，這種變化或許對于滑坡的失穩起到了促進作用。筆者基于該理論，在ABAQUS中建立了降雨條件下滑坡滲流場-應力場-位移場耦合模型。模擬3天降雨過程，模擬結果如下。感興趣的朋友歡迎交流討論！
圖1 滑坡概化模型
圖2 網格劃分
（a）初始孔壓
（b）降雨24小時孔壓
（c）降雨48小時孔壓
（d）降雨72小時孔壓
圖3 滑坡體內孔隙水壓力變化
（a）初始有效應力
（b）降雨24小時有效應力
（c）降雨48小時有效應力
（d）降雨72小時有效應力
圖4 滑坡體內有效應力變化
（a）降雨24小時水平位移
（b）降雨48小時水平位移
（c）降雨72小時水平位移
圖5 滑坡水平位移變化
（a）降雨24小時等效塑性應變
（b）降雨48小時等效塑性應變
（c）降雨72小時等效塑性應變
圖6 滑坡體內塑性區發展變化
展開 關于Abaqus滲流及流固耦合分析中的幾點認識
當只進行滲流計算時：
1、由于Abaqus中缺乏非耦合的孔壓單元，這時可采用耦合單元，但要約束住所有位移的自由度。
2、滲流材料參數選擇。在CAE中都是在(Material-creat-other-pore fluid)選項中。
(1)Gel：定義凝膠微粒吸濕膨脹的發育過程，這在一般的巖土分析中應用不多。
(2)Moisture swelling：定義由于吸濕飽和所引起的固體骨架體積膨脹(或負吸力引起的骨架收縮)。)
(3)Permeability：定義飽和介質的滲透系數，該滲透系數可以在type選項中定義為各向同性、正交各向異
性和各向異性，并且可以根據Void Ratio定義為孔隙比的函數。在Suboptions中選擇Saturation Dependent 參數來指定與飽和度相關性系數ks(s)，缺省設置為ks＝s3，而非飽和介質滲透系數k’=ksk
選擇Velocity dependence參數可以激活Forchheimer定律，缺省的是Darcy定律
4)Pore Fluid Expansion：定義固體顆粒與流體體積熱變化效應。
5)Porous Bulk Moduli：定義固體顆粒與流體體積模量。
6)Sorption：定義負孔隙壓力與飽和度之間的相關性。當type=Absorption時，定義吸濕曲線，
type=Exsorption時定義排水曲線。
展開 煤礦開挖區的三維滲流仿真 ￥800
仿真計算了結構的滲流速度場以及結構的應力場，如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/f2438d4218c04f3ea75a8fd5b8861414.png" alt="Untitled21.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 幾何模型</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/90644aaffbdd4811b8e62427aa72882a.png" alt="Untitled22.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>滲流速度場</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/b21b6bd6abbb49adb822d954b449ddb9.png" alt="Untitled23.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>結構應力場</strong></p><p class="ql-align-center"><strong>圖2 仿真結果</strong></p><p>感興趣的朋友請下載模型源文件，歡迎交流合作</p><p><br></p>
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