流固耦合过程_教程
流固耦合流程
流固耦合流程流固耦合是指流体与固体之间相互作用、相互影响的一种现象。
在工程领域中，流固耦合分析已成为设计和优化产品性能的重要工具。
本文将以流固耦合为主题，介绍流固耦合分析的流程和应用。
第一部分：引言流固耦合在众多工程领域中发挥着重要作用，比如航空航天、汽车工程、海洋工程等。
流体与固体的相互作用不仅会对产品的性能产生影响，还可能引起破坏性的振动和噪声。
因此，进行流固耦合分析来评估和改进产品性能至关重要。
第二部分：流固耦合的基本原理在进行流固耦合分析之前，我们需要了解流固耦合的基本原理。
流体与固体之间的相互作用主要包括压力和速度对固体的作用，固体形状对流体流动的影响，以及固体振动对流场的影响等。
这些相互作用可以通过数值模拟方法进行分析和预测。
第三部分：流固耦合分析的流程1. 前处理：在进行流固耦合分析之前，首先需要进行前处理工作。
前处理包括几何建模、网格划分、材料属性定义等。
准确的前处理是进行流固耦合分析的基础。
2. 流场计算：在进行流固耦合分析时，首先需要计算流体场的流动状态。
根据问题的具体需求，可以选择合适的数值求解方法，如有限元法、有限差分法、有限体积法等。
通过求解流体方程，得到流场参数，如速度、压力等。
3. 固体分析：在流场计算完成后，需要进行固体的应力和变形分析。
通过求解固体的力学方程，得到固体的应力和变形情况。
这些结果对于评估产品的结构强度和稳定性至关重要。
4. 边界条件耦合：在流固耦合分析中，流场和固体分析需要进行边界条件的耦合。
这意味着固体的边界条件受到流场的影响，而流体的边界条件又受到固体的影响。
通过迭代求解流场和固体方程，得到耦合后的边界条件。
5. 后处理：在流固耦合分析完成后，需要进行后处理工作。
后处理包括结果的可视化、数据的提取和分析等。
通过后处理，可以直观地了解产品的性能和响应。
第四部分：流固耦合分析的应用流固耦合分析在多个工程领域中都有广泛的应用。
以航空航天工程为例，利用流固耦合分析可以评估飞机的气动性能、翼面的变形情况以及机翼的气动弹性特性。
CFX_流固双向耦合的实现
CFX_流固双向耦合的实现实现流固双向耦合需要以下几个步骤：1. 网格生成：首先需要生成流体和固体模型的网格。
对于流体，可以使用常规的CFD网格生成软件（如Ansys ICEM-CFD）生成适当的流体网格。
对于固体，可以使用CAD软件生成固体模型，并通过网格生成软件（如Ansys Meshing）将其转换为固体网格。
2. 物理模型设定：根据实际情况，选择合适的流体和固体模型进行设定。
对于流体，可以选择使用Navier-Stokes方程来描述流体的运动。
对于固体，可以选择使用弹性力学方程进行模拟。
3.边界条件设定：对于流体和固体的边界条件进行设定。
对于流体，包括入口流速、出口压力、壁面摩擦等边界条件。
对于固体，包括固体的位移、力或者应力等边界条件。
4. 数值求解：根据设定的物理模型和边界条件，使用CFX软件进行数值求解。
CFX使用有限体积法对Navier-Stokes方程进行离散化，同时使用显式或隐式方法求解弹性力学方程。
5.耦合求解：在流固双向耦合中，流体和固体之间的相互作用需要通过迭代的方式求解。
首先，在给定流体的边界条件下，使用CFX求解流体部分的问题。
然后，在给定固体的边界条件下，使用CFX求解固体部分的问题。
接着，将固体的变形信息传递给流体，影响流体的边界条件。
再次使用CFX求解流体的问题，得到新的流场分布。
重复这个过程，直到流体和固体的解收敛。
6.结果分析：对求解得到的结果进行分析和后处理。
可以通过CFX提供的后处理工具，如应力和变形分布、速度和压力分布等来评估流固耦合模拟的效果。
值得注意的是，流固双向耦合模拟的实现通常需要较高的计算资源和时间。
同时，由于流固耦合问题的复杂性，对物理模型的设定以及边界条件的设定也需要经验和专业知识。
综上所述，CFX流固双向耦合的实现可以分为网格生成、物理模型设定、边界条件设定、数值求解、耦合求解和结果分析等几个步骤。
通过迭代的方式求解流固双向耦合问题，可以模拟流体和固体之间的相互作用，为工程实践提供有价值的参考。
第九讲 流固耦合
多边形
不能考虑侵蚀 能够用于Lagrange,
Shell
ALE 和
没有欧拉子循环
例子: 冲击波对墙的冲击变形 (2D)
压力云图
Lagrange
Euler
速度云图
例子: 爆炸侵彻混凝土 (2D)
多物质欧拉
: 炸药+空气（HE + Air) 拉格朗日 : 混凝土
接触, 侵蚀 和 耦合
厚度壳
壳单元在流固耦合中，定义人工厚度来 进行欧拉耦合
必须为壳定义人工厚度 人工壳单元厚度必须至少是它周围欧拉单 元最小尺寸的两倍 人工厚度与物理模型的厚度是不同的
对多个壳连接时，默认壳法线方向可以 不考虑
No Join
Default Join
Exclude
Custom Join
厚度壳
目的:
掌握爆炸和水下冲击波 对舰艇影响的分析方 法
步骤:
在 Explicit Dynamics (ANSYS)中建立模型 数据输入 AUTODYN 在AUTODYN中建立欧 拉空间和炸药 AUTODYN中求解
壳
厚度壳
欧拉体积分数
变形壳
耦合类型: 刚性
使用拉格朗日或Fill Parts建立固定 的刚性几何体
拉格朗日可以在AUTODYN中生成，也可以从 外部导入 (比如从 Workbench) 用来定义覆盖的部分
分析过程中覆盖的部分不改变 非常有效
耦合类型: 全耦合
拉格朗日和欧拉网格进行动态相互作用
接触, 侵蚀 和 耦合可以在分析中同时使用 (必须使用自
动耦合) 结构的失效和破片的飞散 流体/气体通过失效/破碎的部分泄露出去 包含有冲击波载荷和结构碰撞载荷 软件的主要优势全耦合 弱耦合 欧拉子循环 欧拉爆轰波求解器 多物质欧拉求解器 厚度壳 欧拉爆轰波求解器 多物质欧拉求解器
ansys单向流固耦合步骤
ansys单向流固耦合步骤一、引言在工程领域中，单向流固耦合是一种常见的分析方法，用于研究流体与固体之间的相互作用。
而在ansys软件中，我们可以利用其强大的功能来进行单向流固耦合分析。
本文将介绍ansys中进行单向流固耦合分析的步骤。
二、建立流体模型在进行单向流固耦合分析之前，首先需要建立流体模型。
在ansys 中，我们可以通过几何建模工具来构建流体的几何模型。
可以根据实际情况选择不同的方法，如直接绘制、导入外部几何模型等。
三、设置流体属性在建立流体模型后，接下来需要设置流体的属性。
这包括流体的密度、粘度、流体模型等。
ansys提供了丰富的流体模型选项，如理想气体模型、不可压缩流体模型等。
根据实际情况选择合适的流体模型，并设置相应的参数。
四、建立固体模型在流体模型建立完成后，接下来需要建立固体模型。
在ansys中，我们可以利用几何建模工具来构建固体的几何模型。
可以根据实际情况选择不同的方法，如直接绘制、导入外部几何模型等。
五、设置固体属性在建立固体模型后，需要设置固体的材料属性。
这包括固体的弹性模量、泊松比、密度等。
ansys提供了多种材料模型选项，如线性弹性模型、非线性材料模型等。
根据实际情况选择合适的材料模型，并设置相应的参数。
六、设置边界条件在建立流体模型和固体模型后，接下来需要设置边界条件。
边界条件是指模型的边界上的约束条件和加载条件。
在单向流固耦合分析中，边界条件包括固体表面的约束条件和流体模型的入口和出口条件。
根据实际情况设置边界条件，并确保边界条件的准确性。
七、进行网格划分在设置边界条件后，需要对模型进行网格划分。
网格划分是指将模型划分为小的离散单元，以便进行数值计算。
在ansys中，我们可以利用网格划分工具对模型进行网格划分。
需要注意的是，网格划分的精度对分析结果有很大影响，因此需要根据实际情况选择合适的网格划分方法和参数。
八、设置求解器和求解参数在进行单向流固耦合分析之前，需要设置求解器和求解参数。
流固耦合过程_教程
流固耦合过程_教程
一、流体固耦合过程
流体固耦合过程指的是通过流体与固体材料的耦合，从而解决固体力学、热力学、电磁学等问题，从而改善系统性能的一种计算方法。
这种方
法是由一组不同类型的有限元控制方法组成的，可以用来描述流体流动的
流动领域，并以一组相应的弹性、热力学和电磁场域来描述固体的变形和
力学性能。
当然，最重要的是，这种方法还能够充分考虑流体与固体间的
耦合作用，从而决定系统性能。
1.有限元技术
有限元技术是流体固耦合方法的核心，它是分析复杂系统的重要技术，主要应用于建模、仿真和优化设计等领域。
具体来说，有限元技术是指将
一个复杂力学系统分割成几个若千个力学单元，分析每个单元内的变形状态，从而确定系统的总体变形状态。
有限元技术一方面可以有效描述一个
力学系统的总体变形状态，另一方面也可以计算出具体力学单元内的变形
状态。
2.耦合分析
耦合分析是流体固耦合方法中的重要组成部分，主要是指将流体和固
体的分析结果进行耦合，以表示流体与固体间的耦合关系，包括流体和固
体静力学、热力学和电磁学等方面的耦合关系。
耦合分析可以有效地模拟
流体与固体间的耦合关系，从而改善系统的性能。
流固耦合过程_教程
湖南大学先进动力流固耦合过程（仅耦合热边界）准备软件：¾AVL-FIRE¾Hypermesh（用于划分和处理网格）¾ABAQUS（熟悉inp文件结构和语句）¾MSC-Patran湖南大学先进动力以AVL-FIRE安装目录下面简单例子为例，位于以下目录：D（安装盘符）:\AVL\FIRE\v（版本号）\exam湖南大学先进动力第一步：CFD计算所有设置与例子中保持一致湖南大学先进动力第一步计算CFD的时候，不需要选上Mesh FEM format，只需指定输出Frequency即可。
湖南大学先进动力第一步计算完之后会产生一个htcc 文件，如下图：湖南大学先进动力第二步：耦合面网格及固体网格获取为了便于统一坐标位置和热边界插值，不用例子中的FEM 网格。
FEM 网格将从CFD 网格（cyl.flm ）中“抽取”，如下图，在Fire 中导出.nas 格式文件。
湖南大学先进动力在hypermesh中TOOl>faces 板块中把流体网格的外表面抽取，然后删除两端面的面网格选择全部网格（displayed）即可湖南大学先进动力通过3D>elem offset 来获得实体网格湖南大学先进动力第三步：映射（mapping ）热边界条件上一步得到的面网格导出为.nas 文件（如sur_mesh_for_mapping.nas ）FIRE 中FEM Interface中设置如下两图湖南大学先进动力保存之后，Start ，next 直到如图所示界面，输入-fem –mode=mapping湖南大学先进动力第四步：查看热边界结果（这一步不是必需的，为了Mapping之后会产生一个包含热边界的inp文件，用于后续的固体温度场计算。
湖南大学先进动力映射距离与用例子比较（用三角形面单元）湖南大学先进动力第五步：在MSC-Patran 中做MPC注意：这里的面网格节点号和单元号要与前面用来mapping 的面网格对应上，可以在patran 或者hypermesh 中通过renumber 来实现，固体网格最好也把节点号和单元号renumber ，记下所有的节点号和单元号，以备后用。
ANSYS流固耦合分析实例教学教材
教程大纲
在这个教程中您将学到：
– 移动网格 – 流体－固体相互作用模拟 – 运用ANSYS-MultiFiel，运用一个简单的摆动板例题来解释 怎样建立以及模拟流体－结构相互作用的问题。其 中流体模拟在ANSYS CFX求解器中运行，而用 ANSYS软件包中的FEA来模拟固体问题。模拟流固 相互作用的整个过程中需要两个求解器的耦合运 行，ANSYS－MultiField求解器提供了耦合求解的平 台。
Details窗口，设置Auto Time Stepping为off 3. 设置Time Step为0.1 [s] 4. 在整个窗口底边靠右的Tabular Data面板，设置End Time为5.0
模拟中固体问题的描述—加入载荷
固定支撑：为确保薄板的底部固定于平板，需要设置固定 支撑条件。
1. 右击目录树中Transient Stress，在快捷菜单中选择Insert > Fixed Support
0 [pa]对应于0.5 [s]
模拟中固体问题的描述—记录ANSYS输入文件
现在，模拟设置已经完成。在Simulation中ANSYS MultiField并不运行，因此用求解器按钮并不能得到结果 1. 然而，在目录树中的高亮Solution中，选择Tools > Write ANSYS Input File，把结果写进文件OscillatingPlate.inp 2. 网格是自动生成的，如果想检查，可以在目录树中选择 Mesh 3. 保存Simulation数据，返回Oscillating Plate [Project]面 板，存储Project
设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置ANSYS MultiField
ADINA流固耦合实例
实例3 隧道内具有柔性结构的流固耦合分析问题：隧道内具有柔性结构的流固耦合如图3-1所示。
图3-1 流体-固体结构示意图一、目的1. 掌握流固耦合作用FSI在Adina-AUI中的操作过程。
2. 掌握用伸缩比例因子画流固耦合模型。
3. 定义引导点(leader-follower points)。
二、定义模型主控数据1. 定义标题：选Control→Heading→敲入标题“exe03: Fluid flow over a flexible structure in a channel, ADINA input”→and click OK。
2. FSI分析：在右边Analysis Type区选FSI按钮。
3. 主控自由度选Control→Degrees of Freedom→不选X-Translation, X-Rotation, Y-Rotation andZ-Rotation按钮→and click OK。
4. 分析假设：大位移，小应变。
选Control→Analysis Assumptions→Kinematics→设置“Displacements/Rotations”为Large→ click OK。
(注：非常薄的结构，因此为小应变)。
三、力学模型1. 柔性结构建立模型1). 柔性结构几何模型坐标点如表3-1，几何结构如图3-2所示。
其几何面见表3-2所示。
①选Define Points 图标→按表3-1输入几何点坐标→ click OK .②选Define Surfaces 图标→设置TYPE 为Vertex → click OK(如图3-2所示)。
2). 施加固定边界条件和流-固边界条件①.图3-2中，在L2线上施加固定约束，其过程可用Adina-AUI 完成。
②. 流-固边界，选Model →Boundary Conditions →FSIBoundary →add FSI boundary number 1→在表中头两行敲入流固边界线编号1和 3 and click OK 。
abaqus FSI流固耦合教程
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1 abaqus/CFD模块简介
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非稳态分析必须设定初始条件：
压强、速度、温度、湍流数量
需要设定的区域：
进口和出口、壁面、远场及其他抽象区域
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2 abaqus流固耦合简介
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（5）定义输出变量
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可用求解器（6.10版）
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（4）定义边界和载荷
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适用范围
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不适用的范围 震动噪声 利用杆、梁、桁架、线缆建立的模型 喷射成形、铸造、超塑性成形 破裂、渗透分析
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2.2操作流程
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流固耦合过程_教程
流固耦合过程_教程流固耦合是指流体与固体相互作用产生的物理过程。
在这种过程中，流体对固体施加的力会导致固体变形，而固体的变形又会对流体流动产生影响。
首先，我们来了解一些基本概念。
在流固耦合中，流体可以是液体或气体，固体可以是土壤、岩石、建筑物等。
流体与固体之间的相互作用可以通过几个参数来描述，包括流体的压力、速度、密度以及固体的应力、变形等。
这些参数之间的相互作用可以通过基本物理定律来描述，如连续性方程、动量守恒方程、弹性方程等。
在流固耦合过程模拟中，有两种常用的方法：一种是基于有限元方法的数值模拟，另一种是基于解析解的解析模拟。
有限元方法是一种利用计算机对物体进行离散化处理的方法，将物体分割成许多小元素，并通过求解这些小元素上的方程来获得模拟结果。
解析模拟则是基于已知的解析解进行计算，通常适用于简单的流固耦合问题。
在进行流固耦合过程的数值模拟时，需要先建立数学模型。
例如，在处理地下水流动与土壤变形耦合问题时，可以使用Darcy定律描述地下水的渗流行为，再结合土壤的弹性方程来描述土壤的变形。
然后，通过数值方法对这些方程进行离散化处理，并采用迭代求解的方式求解模拟结果。
在模拟过程中，还需要考虑流体与固体之间的边界条件。
例如，在考虑建筑物受风力作用时，建筑物表面的压力分布可以作为边界条件输入模型中，以模拟风力对建筑物的影响。
此外，还需要注意模型的几何形状、材料特性等参数的选择，这些参数将直接影响到模拟结果的准确性。
在模拟结果的分析中，可以通过观察固体变形、流体速度分布等来判断流固耦合过程的行为。
此外，还可以通过改变模型参数、边界条件等来进行敏感性分析，以评估这些参数对模拟结果的影响。
总结起来，流固耦合过程是一个复杂的物理现象，涉及到流体和固体的相互作用。
通过建立数学模型和采用数值模拟方法，可以对这种过程进行模拟和分析。
通过理解流固耦合过程的基本概念和模拟方法，我们可以更好地理解和应用于实际问题中。
abaqusFSI流固耦合教程T
[1]潘海丽,张亚新.管道流体双向耦合的动力学模拟分析[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(6).
3、流固耦合操作与实例
润滑油简化为不可压缩、均匀介质 质量864Kg/m3 动力粘度4.33cp 比定压热容2063J/(Kg.K) 入口速度1.93m/s
单位mm，圆角R100
3、流固耦合操作与实例
2 abaqus流固耦合简介
不适用的范围 震动噪声 利用杆、梁、桁架、线缆建立的模型 喷射成形、铸造、超塑性成形 破裂、渗透分析
2 abaqus流固耦合简介
2.2操作流程
2 abaqus流固耦合简介
（1）定义流体介质属性
2 abaqus流固耦合简介
（2）定义分析步
2 abaqus流固耦合简介
1、建立几何模型 PCB板尺寸 7.8X11.6X0.16 cm 芯片尺寸 3X3X0.7 cm 发热块尺寸 1.8X1.8X0.3cm 核心尺寸 0.75X0.75X0.2cm 空气尺寸 27.8X20X12.56 cm
4、热流耦合操作与实例
• 单元类型DC3D8 • 初始温度293K • 体热通量50mW/s/mm3 • 瞬态热传递分析步，初始增量0.01s；CFD分析；总仿真
1 abaqus/CFD模块简介
1.1 计算流体动力学基础
1 abaqus/CFD模块简介
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非稳态分析必须设定初始条件：
压强、速度、温度、湍流数量
需要设定的区域：
可供耦合的求解器
动力隐式求解器（模型1） 动力显式求解器（模型2） 热传递（模型3） 动力温度位移耦合求解器，不含温度求解（模型4）
workbench 流固热耦合计算流程
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单向流固耦合流程
单向流固耦合流程我刚碰上这单向流固耦合流程的时候，脑袋里跟灌了浆糊似的，懵懵懂懂，只觉着这玩意儿神秘得很，像个藏在深山老林里的“怪家伙”，让人摸不着头脑。
本想着流是流，固是固，咋还搅和在一块儿，弄出个这么复杂的流程，可真要钻研进去，才发现里头的弯弯绕绕，那是一环扣一环，少了哪步都不行呐。
一开始，得把那流体的事儿弄明白咯。
我坐在电脑前，打开模拟软件，界面上各种参数设置、模型搭建的选项，密密麻麻，像蚂蚁窝似的，看得人眼晕。
先捣鼓流体域建模，想象着那是风在吹、水在流的空间，得按实际工况，把形状、大小给定准了。
我拿着工程图纸，量着尺寸，嘴里念叨着：“这管道，内径得是这么多，长度也不能错，弯管角度更是关键，差一分，流场可就全变样咯。
”正输入数据呢，旁边同事探过头来，瞅了瞅，皱着眉头说：“哎，你这网格划分得太粗啦，流体细微变化都捕捉不到，算出来结果不准，得细化。
”我一拍脑门，可不是嘛，光顾着赶进度，把这茬忘了，赶紧返工，重新设置网格参数，那鼠标点得“噼里啪啦”响，像在和时间赛跑，心里直懊恼，这基础活儿不扎实，后面全白搭。
流体模型弄好了，接着得搞固体那部分。
材料属性得搞清楚，是钢材、铝材，还是塑料啥的，弹性模量、泊松比这些参数，像人的身份证号，一个都不能错。
我翻着材料手册，手指顺着字行划拉，找对应的数值，边找边嘀咕：“这材料特殊，手册上都少见，可咋办？”正发愁呢，给材料供应商打了个电话，扯着嗓子喊：“喂，你那儿有咱这工程用的这种材料详细参数不？我这儿等着建模呢，急得火烧眉毛啦！”那边在电话里一顿翻找，报了几个数，我赶忙记下来，心里才踏实些，继续捣鼓固体模型，给它定边界条件，想象着它在实际中咋受力，是固定端，还是能自由移动，得符合物理实情，不然模拟出来，就是个“空中楼阁”。
等流体和固体模型都弄妥当了，这才到耦合的关键环节。
把两个模型搁一块儿，设置交互界面，这就像给两个“陌生人”牵红线，让它们能互通有无，传递力和位移信息。
fluent算流固耦合时的流程
一、概述流固耦合是指流体与固体相互作用的现象，其在工程领域中具有广泛的应用。
在进行流固耦合仿真时，需要考虑流场对固体的影响以及固体对流场的影响，因此需要采用一种特殊的算法——fluent算法。
本文将对fluent算流固耦合时的流程进行详细介绍。
二、建模1. 确定工程问题：首先需要明确工程问题的背景和要解决的目标，例如流体在某一固体表面的作用力、固体对流体的阻力等。
2. 设计流固耦合模型：根据实际情况，设计流固耦合模型，确定流体和固体的边界条件、初始条件和材料参数。
三、流体求解1. 网格划分：将流场的求解区域进行网格划分，确保网格密度足够细致。
2. 设置边界条件：根据流场的实际情况，设置入口边界条件、出口边界条件以及固体表面的边界条件。
3. 求解流场：利用fluent算法对流场进行求解，得到流场的速度、压力等参数分布。
四、固体求解1. 读入流场结果：将流体求解得到的流场参数导入固体模型中。
2. 求解固体模型：根据流场的参数，使用固体力学方程对固体的应力、变形等进行求解。
五、流固耦合求解1. 交互迭代：在流体求解和固体求解的基础上，进行流固耦合交互迭代，通过不断更新流固界面的信息，使得流场和固体的状态逐渐趋于稳定。
2. 收敛判据：设置流固耦合求解的收敛判据，当流场和固体受力达到平衡时停止求解。
六、后处理1. 结果分析：对流固耦合求解得到的结果进行分析，分析流场对固体的影响以及固体对流场的影响。
2. 结果可视化：使用fluent算法中的后处理工具对结果进行可视化处理，生成流固耦合的动态图像和静态图表。
3. 结果验证：与实验结果进行对比验证，提高流固耦合仿真的准确性和可靠性。
七、总结fluent算法在流固耦合仿真中具有较高的精度和可靠性，通过以上的流程与步骤，可以对流固耦合问题进行有效的求解和分析。
在工程领域中，流固耦合仿真的应用将会越来越广泛，为工程设计与优化提供重要的参考依据。
八、实例分析为了更好地理解fluent算法在流固耦合仿真中的流程与步骤，我们可以通过一个实例来进行深入分析。
edem-fluent 耦合流程
edem-fluent 耦合流程edem-FLUENT 耦合流程edem-FLUENT 耦合是一种强大的工具，可用于模拟流固耦合问题，其中流体流动与固体变形相互作用。
该耦合流程涉及以下步骤：模型准备：1. 创建几何模型：在 CAD 软件中创建计算域和流固界面。
2. 网格划分：将计算域和流固界面划分为网格。
网格必须在流固界面上匹配，以确保流体和固体之间的连续性。
edem 设置：1. 导入几何：将网格导入 edem 中。
2. 设置材料属性：为流体和固体指定材料属性，包括密度、杨氏模量和泊松比。
3. 定义边界条件：指定流体入口和出口边界条件、固体位移或载荷边界条件。
FLUENT 设置：1. 导入几何：将网格导入 FLUENT 中。
2. 设置流体模型：选择适当的湍流模型并设置其他流体参数。
3. 定义耦合区域：指定流固界面区域，该区域将进行耦合求解。
4. 设置耦合算法：选择适当的耦合算法，如单向耦合或双向耦合。
耦合求解：1. 耦合初始化：交换初始流体和固体状态，以初始化耦合求解。
2. 求解流体方程：求解流体动量和连续性方程，并将结果传递给 edem。
3. 求解固体方程：求解固体运动方程，并将结果传递给FLUENT。
4. 更新流体和固体状态：更新流体和固体状态，以反映耦合效应。
后处理：1. 可视化结果：可视化流体速度、应力、位移或其他感兴趣的物理量。
2. 提取数据：提取力、扭矩、应力或其他计算结果。
注意事项：网格在流固界面上必须匹配，以确保耦合结果的准确性。
耦合算法的选择取决于特定问题的性质。
求解时间可能很长，具体取决于问题的复杂性和网格大小。
edem-FLUENT 耦合是一项强大的工具，但需要仔细的模型准备和设置才能获得准确的结果。
流固耦合的具体过程
流固耦合的具体过程嘿，朋友们！今天咱们来聊聊超级有趣的流固耦合。
这流固耦合啊，就像是一场独特的“互动派对”，固体和流体这俩家伙在这个派对里玩得可嗨了。
想象一下，固体就像是一个有点木讷但很结实的大个儿。
比如说，它像一座大山，稳稳地站在那儿。
而流体呢，那就是一群调皮捣蛋的小精灵，像风一样自由，像水一样灵动。
刚开始的时候，流体这个小机灵鬼就开始对固体这个大个儿发起“挑衅”。
流体就像一群小蚂蚁围着一块大石头，它们开始在固体的周围晃悠，这儿碰碰，那儿撞撞。
这时候的固体还很淡定呢，就像一个老大哥看着一群小孩子在身边嬉闹。
然后啊，随着时间的推移，流体的动作越来越大，就像一群调皮的猴子在树林里上蹿下跳，开始对固体产生影响了。
固体开始有点“站不稳”了，就好像那座大山被一阵一阵的强风给吹得有点晃动。
这个过程中，流体的力量不断地传递到固体上，就像是小精灵们在向大个儿施魔法一样。
固体呢，也不是好惹的。
它开始反抗了，就像一个被惹毛的巨人。
固体的变形就像是巨人在挥舞着他的大拳头，试图把那些烦人的小精灵赶走。
这个时候的流固耦合就进入到了一种激烈的“战斗”状态。
流体可不会轻易罢休，它们继续加大攻势。
这就好比一场洪水冲着一座古老的城堡，那冲击力可不得了。
固体也只能不断地调整自己的状态，像是一个顽强的战士在坚守阵地，一会儿弯曲一下，一会儿又挺直腰杆。
在这个过程中，它们之间的信息交换就像是两个武林高手在过招的时候互相传递内力一样。
流体的压力、速度等信息传递给固体，固体的变形、振动等信息又反馈给流体。
有时候，流体就像一个温柔的情人，轻轻地抚摸着固体，让固体微微颤抖。
而有时候，又像一个凶猛的野兽，试图把固体给吞没。
固体也只能见招拆招，和流体在这个奇妙的“互动派对”里一直周旋。
到最后啊，它们可能达成一种奇妙的平衡，就像两个吵了架又和好的朋友，互相依偎着。
这个时候的流固耦合就像是一首和谐的交响曲，固体和流体各自扮演着不同的音符，共同演奏出美妙的音乐。
(完整版)流固耦合教学
1、打开ANSYS Workbench, 拖动各模块到空白区，并照此连接各模块。
2 2、打开第一个模块当中的Geometry，建立几何模型：（1）在XY Plane内建立Ship Shell船长：0.4、船宽：0.14、型深0.11将第一个Solid重命名为Ship Solid在Concept中选择Surfaces From Faces，选中模型的六个面，然后Apply、Generate。
重命名第二个Ship Solid为Ship Shell右击Ship Solid, 选择Hide Body，显示Ship Shell, 然后对Ship Shell执行同样操作（即隐去）（2）在YZ Plane内建立液舱单击（New Plane），选择YZ plane，，Apply一下将YZ Plane 向X正方（图中为法向，即Z）向偏移0.02mGenerate一下，然后Show body 一下Ship Solid 与Ship Shell可以看到YZ Plane已平移到Body内了再将Ship Solid 与Ship Shell 都Hide，选择Plane 4，调为正视，Generate一下新建一个Sketch：单击，显示，在此Sketch中建立液舱模型草图单击约束（Constrains），将草图中的“水平线”调整为水平，“垂直线”调整为垂直：事实上仅用Horizontal（水平）和Vertical（垂直）就OK了。
以水平约束为例，先单击Horizontal，再依次单击草图中的水平线段。
调整后如下图所示：定义尺寸：左下角空缺的部分是预留贴“应变片”的部分，需要单独建模单击Extrude（拉伸），设置Operation（下拉列表中改选为Add Frozen）与拉伸尺寸（0.1m）：然后Generate一下将第三个Solid重命名为Fluid，拉伸后的效果如下：再新建一个Sketch，显示，在空缺处画一个长方形，然后拉伸0.1m，（其中Operation属性同样选为Add Frozen），Generate一下，同样把第四个Solid重命名为Fluid建立舱壁：在Concept中选择Surfaces From Faces，选中除“应变片”外的其余9个面图中“应变片”显示为未着色，即不选中，然后Generate一下将第五个Fluid重命名为Fluid Shell再Surfaces From Faces一次，选中“应变片”，Apply，Generate，同样将其重命名为Fluid Shell选中Fluid（内流场），将其属性改为Fluid，（Fluent中默认均为Solid）选中“内流场”，右击，选择Form New part，并重命名为Fluid再选中舱壁（Fluid Shell）也组成一个part，并重命名为Fluid Shell到此，液舱（内流场与舱壁）就建完了，然后将二者都执行Hide body（3）在ZX Plane内建外流场选择，调整为正视，旋转坐标系先确定外部尺寸，再确定内部尺寸：外部流场关于坐标轴（横轴）对称，两边各距离横轴0.3m，前后距离纵轴距离分别为：0.3m、3.14m. 内部为船体位置，横向（船宽）为0.14m、纵向（型深）为0.11m拉伸（Extrude）一下，拉伸长度为船长，即0.4m ，其中Operation选择Add Frozen，Generate 一下图中显示外流场把船体的位置给空了出来，将重命名为Out Fluid，同时将属性改为Fluid接下来进行流场切分（Slice）：在Tools中选择Freeze，产生透明效果单击Slice（或者在Create中单击Slice），在Slice Type中选择Slice by surface，点击Target Face，选中船体所在位置（即图中外流场所空出来的位置）内侧某一个面（以左侧面为第一个面为例），Appy一下。
第九讲 流固耦合
ห้องสมุดไป่ตู้ 软件的主要优势之一
3D耦合菜单
耦合类型 刚性 全耦合 弱耦合
欧拉子循环 欧拉爆轰波求解器 多物质欧拉求解器
Test in Large Blast Simulator
Standard Glazing
Polycarbonate Glazing
全耦合– 刚体碰撞
刚性弹冲击平板
刚体欧拉耦合
全耦合– 水下爆炸
水下爆炸对舰艇的影响
刚体欧拉耦合 刚体壳 水和空气使用3D多物质欧拉
全耦合 – 水面爆炸对舰艇的影响
全耦合
破片碰撞
接触
侵蚀
余留的惯性
全耦合 – 爆炸侵彻 RPG
RPG爆炸冲击波和破片对 CFRP翼箱的破坏
空气中爆炸采用冲击波求 解器
RPG壳体 (破片) 和翼箱
采用拉格朗日求解器
流固耦合
接触+侵蚀
Calculation performed by the Ernst-Mach Institute
网格用小时间步长更新计算； 欧拉用大时间步长更新计算；使用优化时间步长可以
减少耗散。
厚度壳
壳单元在流固耦合中，定义人工厚度来 进行欧拉耦合
必须为壳定义人工厚度 人工壳单元厚度必须至少是它周围欧拉单
元最小尺寸的两倍 人工厚度与物理模型的厚度是不同的
对多个壳连接时，默认壳法线方向可以 不考虑
第九讲 流固耦合
Blended cells
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流固耦合过程（仅耦合热边界）
准备软件：
¾AVL-FIRE
¾Hypermesh（用于划分和处理网格）¾ABAQUS（熟悉inp文件结构和语句）¾MSC-Patran
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以AVL-FIRE安装目录下面简
单例子为例，位于以下目录：
D（安装盘符）:\AVL\FIRE\v（版本号）\exam
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第一步：CFD计算
所有设置与例
子中保持一致
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第一步计算CFD的时候，不需要选上Mesh FEM format，只需指定输出Frequency即可。
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第一步计算完之后会产生
一个htcc 文件，如下图：
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第二步：耦合面网格及固体网格获取为了便于统一坐标位置和热边界插值，不用例子中的FEM 网格。
FEM 网格将从CFD 网格（cyl.flm ）中“抽取”，如下图，在Fire 中导出.nas 格式文件。
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在hypermesh中TOOl>faces 板块中把流体网格的外表面抽取，然后删除两端面的面网格
选择全部网格（displayed）即可
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通过3D>elem offset 来获得实体网格
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第三步：映射（mapping ）热边界条件
上一步得到的面网格导出为.nas 文件
（如sur_mesh_for_mapping.nas ）
FIRE 中FEM Interface
中设置如下两图
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保存之后，Start ，next 直到如图所示界面，输入-fem –mode=mapping
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第四步：查看热边界结果（这一步不是必需的，为了
Mapping之后
会产生一个包
含热边界的
inp文件，用
于后续的固体
温度场计算。
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映射距离与用例子比较（用三角形面单元）
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第五步：在MSC-Patran 中做
MPC
注意：这里的面网格节点号和单元号要与前面用来mapping 的面网格对应上，可以在patran 或者
hypermesh 中通过renumber 来实现，固体网格最好也把节点号和单元号
renumber ，记下所有的节点号和单元号，以备后用。
之后，导出.inp 文件
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第六步：在ABAQUS 里面施加其他面（不是与CFD
耦合的面）热边界
在ABAQUS 里面赋予外表面统一的热边界条件，这里的数值可以稍后在inp 文件中修改。
之后，导出.inp 文件
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第七步：编辑inp
文件
主文件，其他inp 文件可通过
INCLUDE,INPUT=XXX.inp 来读取。
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inp
文件解释
cylinder_solid_mesh.inp
，此文件为固体网格文
件，里面为节点和单元信
息，注意ELEMENT TYPE
一定为传热单元DC3D8。
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面网格文件
inner_sur_mesh.inp ，此文件为内表面网格文件，里面为节点和单元信息，注意ELEMENT TYPE 一定为传热单元DS4。
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MPC
文件
MPC.inp ，此文件为多点耦合文件，耦合面网格和体网格内表面的温度自由度，用其来沟通面网格和体网格。
自由度号，11自由度为温度自由度
体网格节点号面网格节点号
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热边界条件文件
Inner_Heat_Data.inp，此
文件为热边界条件文件，
从Fire中mapping而来。
换热系数
流体温度
网格序号
温度单位为°C，换热系数单
位为W/mm^2K，换热系数
单位要根据有限元所用单位
体系而改动，可通过编辑>替
换来改动，如0.992E-04替换
为0.992E-01
注意！
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第八步：
查看计算结果
编辑好inp 文件之后，所有inp 文件都放在ABAQUS 工作目录底下，然后提交主文件计算即可，得到温度场如图。
第九步： 导出节点温度，供热应力计算使用
单独显示实体网格
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也可以在主 inp文件中通 过语句来控制 结果输出节点 温度，如输出 fil文件。
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导出实体节点温度，编辑为ABAQUS能识别的格式 （如.inp，.dat格式），第一列为节点号，第二列 为温度值，如下图。
以供下一步计算热应力用，且 可以加上其他的机械载荷，这过程省略……
节点序号
温度（°C)
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