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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。

本文基于 Structured ALE（S-ALE）流固耦合方法對(duì)翼傘后緣偏轉(zhuǎn)過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模和仿真分析。研究翼傘三維模型后緣偏轉(zhuǎn)過程、傘衣結(jié)構(gòu)場(chǎng)和周圍流場(chǎng)的時(shí)變演化規(guī)律及分布特性，為進(jìn)一步指導(dǎo)大型翼傘精確空投系統(tǒng)的飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用提供參考。流固耦合建模本文所研究的翼傘后緣偏轉(zhuǎn)過程是針對(duì)充滿鼓包狀態(tài)的翼傘三維模型進(jìn)行的。翼傘系統(tǒng)包括傘衣、傘繩和掛重載荷，幾何模型如圖 1 所示。

強(qiáng)烈推薦你選擇 技術(shù)鄰“ABAQUS 項(xiàng)目導(dǎo)航定制培訓(xùn)” 中的流固耦合相關(guān)課程，該課程完全契合 “操作與理論并重” 的核心需求，能從基礎(chǔ)幫你搭建流固耦合分析能力體系。

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擅長(zhǎng)Abaqus流固耦合、非線性分析、沖擊、毀傷失效仿真、熱固耦合分析、優(yōu)化等。作為技術(shù)鄰工科科普達(dá)人、年度影響力人物，他長(zhǎng)期致力于有限元與流固耦合的高級(jí)應(yīng)用與科普，發(fā)布眾多趣味科普仿真案例，善于將復(fù)雜的仿真技術(shù)問題解構(gòu)，通過生動(dòng)案例結(jié)合工程實(shí)踐場(chǎng)景更利于學(xué)員快速學(xué)習(xí)吸收。有豐富的Abaqus軟件教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，線下培訓(xùn)千余人次，線上培訓(xùn)萬余人次。

本地耦合（基于 ABAQUS/CFD） 基礎(chǔ)流固耦合分析（如共軛傳熱），需適配 6.10-2016 版本 針對(duì)版本限制提供專屬操作技巧，搭配實(shí)際案例演示，確保低版本軟件也能高效完成分析 多物理場(chǎng)（基于 CEL/SPH/ALE） 高速流體沖擊、彈體入水、波浪船體耦合等復(fù)雜場(chǎng)景

（通過 “Volume Fraction” 功能跟蹤水面形態(tài)）、沖擊載荷下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析；3) 學(xué)習(xí)收獲：掌握 ALE 方法在大變形流固耦合中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)提取 “沖擊壓力 - 時(shí)間曲線”“彈體加速度響應(yīng)” 等科研關(guān)鍵數(shù)據(jù)；二、案例教學(xué)模式：從 “結(jié)果對(duì)標(biāo)” 到 “方法遷移”，確保學(xué)懂會(huì)用技術(shù)鄰的案例教學(xué)不只是 “演示操作”，而是通過 “問題分析→結(jié)果對(duì)標(biāo)

能解決流固耦合問題的軟件：ADINA：能在一個(gè)軟件中解決流固耦合問題，包含有流場(chǎng)求解與固體求模塊，非線性求解能力很強(qiáng)，綜合能力也不錯(cuò)。只是前處理功能弱一些。 CFX+Mechanic：ANSYS workbench中位移能求解雙向耦合的組合，受mechanic求解非線性能力的限制，對(duì)于大變形強(qiáng)非線性問題，求解經(jīng)常出錯(cuò)。此組合亦可求解單向耦合。

ABAQUS流固耦合作為 CAE 仿真領(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)，選擇課程的核心標(biāo)準(zhǔn)是 “能解決實(shí)際問題、能落地應(yīng)用、能長(zhǎng)期賦能”。技術(shù)鄰依托 10 余年工程實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)打造的《ABAQUS 流固耦合項(xiàng)目導(dǎo)航定制培訓(xùn)》，從 “定制化教學(xué)、全技術(shù)覆蓋、權(quán)威師資、長(zhǎng)期服務(wù)” 四大維度，成為行業(yè)內(nèi)學(xué)習(xí)流固耦合的優(yōu)選課程，徹底解決 “學(xué)不會(huì)、用不上、沒人幫” 的痛點(diǎn)。一、為什么技術(shù)鄰是流固耦合學(xué)習(xí)的最優(yōu)選擇？

最近問到的流固耦合問題比較多，這期文章就介紹一下Abaqus常用的三大類流固耦合分析方法。

在充氣過程中，傘衣的結(jié)構(gòu)大變形與傘衣周圍流場(chǎng)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(shí)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(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬降落傘的流場(chǎng)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。

雙向流固耦合分析：雙向流固耦合分析是一種將流體與固體模塊相互迭代傳遞數(shù)據(jù)的耦合方法。在葉片顫振分析中，通過雙向流固耦合分析可以更準(zhǔn)確地模擬葉片在氣動(dòng)力作用下的振動(dòng)行為。首先進(jìn)行流體分析，將氣動(dòng)力結(jié)果傳遞到結(jié)構(gòu)分析中；然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，將位移結(jié)果反饋到流體分析中。通過不斷迭代計(jì)算，直至整個(gè)分析收斂到一個(gè)較為穩(wěn)定的振動(dòng)區(qū)間內(nèi)。

在協(xié)同求解中，一個(gè)物理場(chǎng)的域變化可能影響到其他物理場(chǎng)域的響應(yīng)，比如圖1所示流(氣體)-固耦合中，空氣流動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)施加壓力，引起結(jié)構(gòu)變形，同時(shí)結(jié)構(gòu)變形也會(huì)影響空氣流速。

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?固體本身的變形量很小，可以認(rèn)為是剛體，但是整體產(chǎn)生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動(dòng)力學(xué)分析，也屬于雙向耦合。以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數(shù)據(jù)在后臺(tái)傳遞，無需用戶編輯腳本。TFSI模型的計(jì)算代價(jià)最小，通常用于流體靜載荷或溫度梯度引起的固體小變形，例如汽車排氣管的熱應(yīng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)水套的熱應(yīng)力，車燈的熱應(yīng)力等等場(chǎng)景。