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什么是流固耦合？ 流固耦合（FSI）是流體流動與固體結構的相互作用。想象一下讓渦輪葉片旋轉起來的一陣風、在波浪中行駛的船體或急速掠過F1賽車前擾流板的氣流。只要流體和結構相遇，就會發生流固耦合 (FSI)。

機翼蒙皮第二層鋪層角度設計為45°時，與0°相比，機翼的垂向和弦向彎曲頻率小幅減小，扭轉固有頻率提升了8%，說明復合材料機翼蒙皮鋪層角度45°時，復合材料鋪層剛度的彎扭耦合特性有效地提高了機翼的扭轉固有頻率和扭轉剛度。可見，利用復合材料剛度方向可設計性和彎扭耦合剛度特性進行機翼鋪層角度優化設計，可在不改變機翼質量和氣動外形設計的前提下，增強機翼扭轉方向的剛度，達到提高扭轉模態頻率的目的。

背景介紹最初的流固耦合FSI(Fluid-Solid Interaction)專指研究流體載荷對彈性結構的影響，例如飛機機翼氣動彈性問題，船舶螺旋槳的水彈性問題，核反應堆燃料棒的渦激振動問題等等。在數值仿真領域FSI概念擴展到一般性的CFD模型和FEA模型的數據交換問題。

例如，當飛機機翼或發動機艙受到復雜的流動行為時，結果可能是結構變形和振動。變形會導致升力和阻力等空氣動力發生變化，并影響發動機和其他飛機部件的結構完整性。 因此，流固耦合的模擬對于分析不同流動條件對飛機性能的影響非常重要。對相互作用的準確預測使工程師能夠做出優化決策，以減少顫振、噪聲和變形等影響，并確保空氣動力學操作的安全性和效率。這可以借助有效的模擬技術有效地完成。

固體本身的變形量很小，可以認為是剛體，但是整體產生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學分析，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據在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。

每個緊固件的建模時間已減少至30秒，每個組件節省了約5小時37分鐘的時間。對于一個典型的有六個部件的機翼，僅緊固件一項就節省了33小時45分鐘的時間。同時，粗細網格之間的過渡也節省了大量的時間。每個組件建模所需的時間已經從最開始的2~4周減少到1周，在未來的同類項目中最多只需要兩名工程師，這是過去所需人員數量的三分之一。

固體本身的變形量很小，可以認為是剛體，但是整體產生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學分析，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據在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。

每個緊固件的建模時間已減少至30秒，每個組件節省了約5小時37分鐘的時間。對于一個典型的有六個部件的機翼，僅緊固件一項就節省了33小時45分鐘的時間。同時，粗細網格之間的過渡也節省了大量的時間。每個組件建模所需的時間已經從最開始的2~4周減少到1周，在未來的同類項目中最多只需要兩名工程師，這是過去所需人員數量的三分之一。

本期主要內容 SALE基本理論 最新開發的關鍵字介紹和應用 使用經驗及注意事項 模型案例獲取方式等 目標用戶 關心瞬態流固耦合應用的用戶，如油箱晃動、水上迫降、減速傘、爆炸、輪胎滑水 、鳥撞等。

在流固熱耦合仿真中，VirtualFlow 軟件聚焦渦輪、燃燒室/火焰筒、機翼防除冰、航電冷卻等場景，實現流體與固體之間熱流與溫度的精準耦合求解。

多尺度耦合分析。現代科學問題通常是一個完整的系統工程，研究的尺度范圍常常涉及到從米到微米甚至納米級別。例如，對于飛機機翼的研究，機翼結構強度分析屬于米量級的分析，而構成機翼的復合材料分子動力學模型則延伸到納米量級。結構、構件及其材料的一體化設計計算與模擬仿真。系統級的數值模擬將會越來越多，材料庫的出現將會加速此進程。實現真正的多物理場耦合計算。

歡迎關心瞬態流固耦合應用的用戶，如油箱晃動、水上迫降、減速傘、爆炸、輪胎滑水、鳥撞等預約本次活動了解更多詳情。

航空航天：流固耦合分析，以確定飛機機翼的最佳重量、形狀和結構 汽車：對車燈中的熱膨脹和變形進行仿真，以預測光學性能 醫療：對人體組織和醫療設備結構（如植入物和支架）之間的相互作用進行建模 工業：通過磁、結構和聲學分析識別振動源，減少電機的磨損多物理場仿真

挑戰 ? 改善縫合線、包封…等外觀缺陷 ? 降低產品肉厚偏移的問題 解決方案 飛綠股份有限公司使用 Moldex3D Advanced 和型芯偏移模塊進行流固耦合分析來診斷公模仁位移的問題，使用雙流閥針式熱流道改善流動平衡，另外也透過變更產品肉厚、公母模溫等設計，來改善產品結合線與優化流動平衡問題。

模擬顫振需要通過 CFD 分析對流固耦合 (FSI) 進行建模。FSI 模擬具有挑戰性，涉及網格變形技術、復雜的建模和流動的不穩定性。Cadence 的解決方案包括執行復雜流固耦合仿真所需的所有工具。來自博客HiFi-TURB 項目 - 使用 AI 和 ML 進行湍流建模今天，應用流體動力學的一個重大挑戰是缺乏對湍流相關特征的理解。

不同方位和距離的聲壓云圖旋翼噪聲的空間分布圖聲壓云圖A.流固耦合 耦合NASTRAN & OptiStruct或其他FEA求解器。 可分析結構在非定常陣風下的振動。 Von-Karman 譜密度函數湍流模型。 可結合 6DOF剛體 運動模型。

多學科分析采用PFSI流固耦合模型，氣動力的計算結果來自AcuSolve外流場模型，而結構的模態分析結果來自OptiStruct。 優化的目標：減少翼尖Y方向最大變形量，2個約束條件：機翼的升阻比L/D和機翼重量Mass。