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背景管道輸送在工業(yè)和工程中起到重要作用，近年來，這一課題已發(fā)展成為一個分析流體-結(jié)構(gòu)相互作用（FSI）的動力學(xué)模型，在航空航天、空氣動力學(xué)、船舶運動、醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。基于FSI的仿真模擬可以用于研究管道輸送的動力特性和穩(wěn)定性，得到管道的固有頻率，幫助提高管道輸送的可靠性。

濕模態(tài)分析實際上是在單向流固耦合計算基礎(chǔ)上進行的預(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行單向流固耦合計算，然后在此基礎(chǔ)上開展彎曲管道在流體作用下振動模態(tài)分析。單向流固耦合計算工業(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，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。

濕模態(tài)分析實際上是在單向流固耦合計算基礎(chǔ)上進行的預(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行單向流固耦合計算，然后在此基礎(chǔ)上開展彎曲管道在流體作用下振動模態(tài)分析。 單向流固耦合計算 工業(yè)管道系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)彎管。

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降雨初期管道排水量隨頂托變化的模擬結(jié)果如圖5所示。圖5(a～c)展示了當(dāng)坡度為1%(工程中常見的雨水管道坡度),不同Δh條件下管道排水量隨S的增加先變大后趨于平穩(wěn)。以Δh=0.20 m工況中管道流態(tài)的變化分析原因。如圖6所示，S=0.25時管道未形成滿管流，S=0.5時管道接近滿管流，S=0.75時管道已呈滿管流。

一、案例簡介 如圖1 所示的管道，水平管道長度為150mm，直徑為24mm，豎直管道直徑為16mm，高度為50mm，分別距離左端面45mm 和95mm，整體管道壁厚為2mm。

本文將執(zhí)行一個單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進行流體域的建立和CFD網(wǎng)格劃分，然后導(dǎo)入至Fluent求解器進行流場計算，得到流體與固體界面的壓強信息，隨后將Fluent中計算得到的壓力信息映射至結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上，并使用Optistruct求解器進行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。

技術(shù)鄰課程：從 “你的問題” 出發(fā)，直奔核心1) 第 1 天：溝通需求 + 分析項目。專屬顧問了解你的 “管道沖擊仿真” 需求，講師快速分析你的模型，指出 “網(wǎng)格質(zhì)量差是主要問題”；2) 第 2-3 天：針對性教學(xué)。直接教你 “如何優(yōu)化管道模型網(wǎng)格”“設(shè)置流體沖擊載荷”，邊教邊幫你調(diào)整模型，當(dāng)天就看到正確的仿真結(jié)果；3) 第 1 周：獨立完成項目。

第 6 步：自定義視覺結(jié)果流線軌跡圖 ? 編輯 繼續(xù)流動軌跡選項，然后單擊插入并選擇流線并將流線數(shù)量定義為 80。簡化越多，結(jié)果越準(zhǔn)確，消耗計算和圖形處理能力。根據(jù)您的系統(tǒng)規(guī)格和所需的精度程度選擇此選項。在此示例中定義溫度的流線。有許多選項，如壓力、速度等，可以在以后更改。我們可以為流線制作動畫，并將其保存為動畫到我們的系統(tǒng)上。

1風(fēng)扇流場分析 1.1案例介紹 風(fēng)扇可以用于發(fā)動機的冷卻等很多場景，合理的風(fēng)扇設(shè)計將極大地提高風(fēng)扇的效率，但由于管道風(fēng)扇內(nèi)部流動非常復(fù)雜，通過理論計算對其流動進行定性分析十分困難，風(fēng)洞試驗雖然可以得到其流動參數(shù)和噪聲特性，但也無法對流場內(nèi)部的流動細節(jié)進行描述。 本案例演示如何利用Fluent進行風(fēng)扇流動特性和噪聲特性計算。

在ABAQUS中做管道內(nèi)壓爆炸CEL模擬，采用vumat進行子程序定義當(dāng)管道為單層網(wǎng)格時，流固耦合效果好。當(dāng)管道為多層網(wǎng)格時，采用abaqus自帶的材料及損傷可以實現(xiàn)模擬，使用vumat進行模擬流固耦合效果就很差（內(nèi)部氣體漏氣、等效塑性應(yīng)變分布不正確、計算迭代等），這是什么原因

教思路而非步驟，技能能遷移1) 技術(shù)鄰：教你 “解決一類問題的核心思路”，比如學(xué)完 “汽車剎車系統(tǒng)熱耦合”，你能遷移解決 “電機散熱耦合”“化工設(shè)備傳熱耦合” 等同類問題，因為掌握了 “熱流耦合的參數(shù)設(shè)置邏輯、結(jié)果分析方法”；2) 普通課程：教你 “完成一個案例的固定步驟”，比如學(xué)完 “標(biāo)準(zhǔn)圓形管道流固耦合”，遇到 “異形管道” 就無從下手，因為沒理解 “管道形態(tài)對網(wǎng)格劃分、耦合界面設(shè)置的影響

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