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<p>本案例基于任意拉格朗日-歐拉 (ALE) 技術(shù)和相場方法模擬容器內(nèi)流體在自重作用下的流動，且與不同高度阻擋壁的流-固耦合作用過程。該模型可以擴展應(yīng)用于其它涉及兩相流固耦合的實際工程項目中。

1.5 Abaqus/Explicit優(yōu)勢分析 有限元仿真領(lǐng)域?qū)α?em>固耦合問題一般采用計算流體動力學（CFD，Computational Fluid Dynamics），目前較為主流的求解器包括CFX、Fluent、COMSOL。

Xu 等也采用 CFD-DBP-VOF耦合方法，主要研究低固含率對單孔進氣時氣泡行為的影響；Zhang 和 Ahmadi 采用Euler-Lagrange - Lagrange法模擬三相漿態(tài)鼓泡床，在該方法中通過基于體積平均的控制方程模擬液相的流動，采用拉格朗日軌跡跟蹤法描述氣泡以及顆粒的運動，并且假定氣泡為球形，忽略了氣泡的形變，顆粒與顆粒以及氣泡與氣泡之間的相互作用通過硬球模型考慮。

當需要考慮殼體影響時，殼體和流場邊界可通過共用節(jié)點聯(lián)結(jié)，殼體為爆炸流場提供運動邊界條件，爆炸流場為殼體施加壓力載荷條件，在每一個時間步分步求解即可實現(xiàn)爆炸流場和殼體結(jié)構(gòu)的流固耦合；而當采用剛性壁面假設(shè)之后，ALE 方法進一步退化為純粹的歐拉方法。

我不知道導(dǎo)師是從哪里聽來的風聲，說讓使用mpcci將fluent與abaqus耦合計算固體變形乃至斷裂。當時也是初生牛犢不怕虎，老師說用那就用唄，于是開始關(guān)注固體計算，關(guān)注abaqus，關(guān)注mpcci。然而現(xiàn)實是殘酷的，流體與固體采用不同的計算網(wǎng)格（流體用歐拉網(wǎng)格，固體采用拉格朗日網(wǎng)格），對于斷裂的問題，單純采用abaqus勉強可算，然而耦合上流體之后，通常計算會以出現(xiàn)負體積而告終。

無論是歐拉方法還是拉格朗日方法，在處理不同問題的時候各有優(yōu)缺點，在面對工程問題的時候，往往結(jié)合兩者的優(yōu)點，所以當前比較主流的方法是同時兼顧拉格朗日和歐拉兩者優(yōu)點的算法，比如最近幾年被大家廣泛采用的任意拉格朗日-歐拉（arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE）、相容拉格朗日-歐拉（coupled Lagrangian-Eulerian,CLE）等方法。

仁者心動；拉格朗日網(wǎng)格在動，歐拉網(wǎng)格不動特點：a.可用于固體材料的大變形分析；b.支持自適應(yīng)網(wǎng)格細化；c.可以定義網(wǎng)格運動：歐拉網(wǎng)格移動、旋轉(zhuǎn)、縮放等來包絡(luò)歐拉材料；應(yīng)用領(lǐng)域：常規(guī)流固耦合：如液體箱晃動分析、飛機水域迫降、產(chǎn)品包裝模擬、填充模擬等；多相流固耦合：拋錨在水和泥中的沉降深度，帶空氣域的輪胎滑水性能分析；固體大變形分析：如軋制、鳥撞、切削等

當需要考慮殼體影響時，殼體和流場邊界可通過共用節(jié)點聯(lián)結(jié)，殼體為爆炸流場提供運動邊界條件，爆炸流場為殼體施加壓力載荷條件，在每一個時間步分步求解即可實現(xiàn)爆炸流場和殼體結(jié)構(gòu)的流固耦合；而當采用剛性壁面假設(shè)之后，ALE 方法進一步退化為純粹的歐拉方法。

圖 2 翼傘氣室流固耦合仿真網(wǎng)格模型 本文采用 S-ALE 求解方法對流固耦合模型進行仿真計算，S-ALE 方法與傳統(tǒng) ALE 方法的基本理論相同，均包括了映射過程的對流輸運、界面重構(gòu)和歐拉流場與拉格朗日結(jié)構(gòu)相互作用的流固耦合過程。

摘 要：基于珠鏈模型，采用離散單元法對纖維模型進行柔性化處理；通過搭建 EDEM-Fluent 耦合仿真模型，對柔性再生碳纖維在漸縮流場中的流動取向過程進行仿真模擬。采用濕法取向技術(shù)對 6 mm 纖維進行重新取向排布制備取向氈，將仿真結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比。采用模壓法制備了碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料，對其力學性能進行表征。

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)力學分析。

案例旨在通過CFD數(shù)值模擬方法，深入研究文丘里洗滌器內(nèi)部的復(fù)雜氣液固多相流動和傳質(zhì)過程，精確預(yù)測其除塵效率，為優(yōu)化設(shè)計和安全分析提供理論依據(jù)。 基于ANSYS Fluent軟件，采用計算流體動力學（CFD）方法對文丘里洗滌器的除塵過程進行了數(shù)值模擬研究。模擬采用了歐拉-拉格朗日框架，將氣相（空氣）處理為連續(xù)介質(zhì)，并利用離散相模型（DPM）追蹤粉塵顆粒（TiO?）的運動。

在流固耦合問題中，需要將流體域中的基本方程以及結(jié)構(gòu)域的動力學方程進行聯(lián)立求解。交界面處應(yīng)滿足流體與固體的位移、熱流量、溫度、應(yīng)力等相等。無人機葉片雙向流固耦合分析采用多面體網(wǎng)格對流體域劃分網(wǎng)格，四面體網(wǎng)格對固體域劃分網(wǎng)格，流體域的求解采用有限體積法，固體域的求解采用有限元法。