abaqus FSI流固耦合教程 PPT
第九讲 流固耦合
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
靠近舰艇的空气中爆炸
刚体欧拉耦合 刚体壳 水和空气使用3D多物质欧拉
全耦合 – 爆炸对舰艇壳体的冲击变形
靠近舰艇的空气中爆炸
刚体欧拉耦合 刚体壳 水和空气使用3D多物质欧拉
覆盖的体和面在每个时间不均参与计算
效率没有刚性耦合高 为有效的载荷周期进行耦合计算
不需要欧拉网格时，将其删除
全耦合 - 建筑物中爆炸
砖混结构的炸药库中27 吨炸药爆炸 (ESH)
欧拉冲击波求解器
全耦合 - 内弹道
气体在膛内流动，出口处膨胀泄压 欧拉冲击波求解器
全耦合- 水下爆炸
炸药和水用多物质欧拉求解器 钢质筒使用拉格朗日求解器
全耦合 - 爆炸侵彻钢筋混凝土
Euler Blast
Lagrange Concrete
Beam Reinforcements
全耦合- 地雷爆炸
空气爆炸
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
全耦合 – 玻璃碎片
有效减低飞散玻璃碎片的危 险，德国国防部对各种汽车 玻璃进行了安全评估 :
Test in Large Blast Simulator
ABAQUS有限元软件使用知识PPT教学课件
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ABAQUS6.4后处理模块界面
• ABA QUS 6.4后 处理 模块 界面 如图 所示
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后续的实例
带孔平板模型结果示意图
• 带孔 平板 模型 结果 图形 显示 如图 所示
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谢谢大家观赏！
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• 特别是它的非线性力学（几何、材料、接触）分析功能具有 世界领先水平，在北美、欧洲和亚洲许多国家的机械、化工、 土木、水利、材料、航空、船舶、冶金、汽车、电气工业设 计等领域中得到广泛的应用
• 它可以进行结构的静态和动态分析，如应力、变形、振动、 冲击、热传导和对流、质量扩散、声波、力电耦合分析等
功能模块
• Job（作业） • Visualization(可视化) • Sketch（草图）
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功能模块界面
• 功能模块 界面如图 所示
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ABAQUS/VIEWER——后处理
• 由于在模拟过程中产生了大量的数据，所以图形后处理是十分重要的 • ABAQUS/CAE的Visualization(可视化)模块（也另外授权为
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连接环模型结果示意图
• 连接 环模 型结 果图 形显 示如 图所 示
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斜板模型示意图
斜板 模型 实际 情况
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斜板模型结果示意图
• 斜板 模型 结果 图形 显示 如图 所示
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带孔平板模型示意图
《Abaqus教程》课件
06
Abaqus未来发展与展望
人工智能与机器学习在Abaqus中的应用
预测模型
利用机器学习技术，对Abaqus模拟结果进行预测 ，提高预测精度。
自动化优化
结合人工智能算法，实现Abaqus模型的自动优化 ，提高设计效率。
自动化校准
利用机器学习技术，自动校准Abaqus模型的参数 ，减少人工干预。
标准化接口
推动Abaqus的标准化接口发展，促进软件之间的互操作性。
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感谢您的观看
接触表面处理
在进行接触设置时，需要对接触表面进行处理，如 粗糙度、摩擦系数等，以确保模拟结果的准确性。
接触条件
在模拟过程中，用户需要设定接触条件，如 接触压力、温度等，以控制模拟的边界条件 。
优化设计
优化目标
用户可以根据实际需求设定优化目标，如最小化重量、最大化刚度 等，以实现结构优化设计。
优化算法
02
Abaqus基本操作
启动与退
启动Abaqus
打开Abaqus软件，选择合适的模块 和许可证。
退出Abaqus
完成操作后，选择“文件”菜单中的 “退出”选项，保存更改并关闭软件 。
模型创建
创建模型
在“模型”菜单中选择“创建模型”选项，选择合适的单位和坐标系。
创建部件
在“模型”菜单中选择“创建部件”选项，输入部件名称和尺寸。
材料模型的发展与挑战
01
02
03
新材料模型
随着新材料的发展，需要 开发新的材料模型以适应 模拟需求。
多物理场耦合
实现多物理场（如热、力 、电等）的耦合模拟，提 高模拟精度。
参数的不确定性
abaqusFSI流固耦合教程PPT课件
1 abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
1.3 入门实例
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2、abaqus流固耦合简介
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2 abaqus流固耦合简介
2.1 概述 流固耦合即FSI，是指流体的运动会影响固体，而固体变化又会反过来影响流体运动。
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4、热流耦合操作与实例
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
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4、热流耦合操作与实例
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1 abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
第11页/共52页
1 abaqus/CFD模块简介
1.2 abaqus/cfd的介绍 采用基于混合有限体积和有限元元的计算方法 只能采用非可压缩流、基于压力的求解器 可选择层流和湍流 从6.10版开始引入 前后处理及求解都可以在软件中完成
目录
• 1、abaqus/CFD模块简介 • 2、abaqus流固耦合简介 • 3、流固耦合操作与实例 • 4、流热耦合操作与实例
第1页/共52页
1、abaqus/CFD模块简介
第2页/共52页
1 abaqus/CFD模块简介
1.1 计算流体动力学基础
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1 abaqus/CFD模块简介
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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
(整理)流固耦合FSI分析
流固耦合FSI分析分析原理：流场采用CFX12，固体采用ANSYS12分别计算，通过界面耦合。
流体网格：流体部分采用HyperMesh9.0分网，按照流体分网步骤即可，没有特殊要求。
网格导出：CFX可以很好的支持Fluent的.cas格式。
直接导出这个格式即可。
流体的其余设置都在CFX-PRE中设置。
固体网格即设置：HyperMesh9.0划分固体网格。
设置边界条件，载荷选项，求解控制，导出.cdb文件。
实例练习：以CFX12实例CFX tutorial 23作为练习。
为节省时间，将计算时间缩短为2s。
网格划分：提取CFX tutorial 23中的实体模型到hm中，分别划分流体，固体网格。
分别导出为fluent的.cas格式和ansys的cdb格式。
流体网格如下：网格文件见:fluid.cas固体网格为：特别注意：做FSI分析时，ANSYS固体部分必须在BATCH下运行（即将.cdb文件导入ansys不需要任何操作就能直接计算出结果），所以导出的.CDB文件需要添加一个命令，在hm建立FSIN_1的set，以方便在.cdb中手动添加命令SF,FSIN_1,FSIN,1，具体位置在定义了节点集合FSIN_1之后。
另一个set：pressure用于施加压强。
这里还设置了一些控制卡片用于分析，当然也可以直接修改.cdb文件详细.cdb文件请参看plate.cdb将固体部分在ansys中计算一下，以确定没有问题。
通过ansys计算检查最大位移：最上面的点x向变形曲线至此，固体部分的计算文件已经准备好，流体网格需要导入CFX以进一步设置求解选项和耦合选项。
以下在CFX-PRE中进行设置由于固体模型已经生成，故不需要利用workbench，所以不必按照指南的做法。
启动workbench，拖动fluid flow(CFX)到工作区直接双击setup进入CFX-PRE 导入流体网格然后设置分析选项：注意：mechanical input file即是固体部分网格。
Abaqus热流固耦合——围绕圆柱形热源进行固结
Abaqus热流固耦合——围绕圆柱形热源进行固结翻译抖音号abaquser，qq443941211这个问题提出了在圆柱形热源周围饱和土壤中固结的解决方案。
布克和萨维维杜（Booker and Savvidou，1985）对该问题进行了研究，它代表了埋在饱和土壤中的放射性废物罐问题的理想化。
由于来自罐的热辐射而发生的温度变化导致孔隙水的膨胀量大于土壤中的孔隙，导致热源周围的孔隙压力增加。
产生的孔隙压力梯度将孔隙流体驱离热源，导致孔隙压力随时间消散。
Booker和Savvidou开发了针对点热源深埋在饱和土壤中的基本问题的分析解决方案。
随后，他们使用该分析解决方案得出了圆柱热源周围固结问题的近似解决方案。
该问题为Abaqus中的耦合热固结能力提供了验证。
饱和土壤的分析需要耦合应力-扩散方程的解，Abaqus中使用的公式在《Abaqus理论指南》第2.8节“多孔介质分析”中有详细描述。
热固结能力还可以与应力扩散方程完全耦合地求解传热方程（同时考虑传导和对流效应），从而模拟孔隙压力对孔隙流体和管道中温度场的影响。
土壤，反之亦然。
定义几何形状和材料特性的参数的数值是基于Lewis和Schrefler（2000）对这个问题进行的参数研究中给出的细节。
问题描述问题设置如图1.15.7-1所示。
半径为0.1604m，高度为2.5m的圆柱形热源被埋在半径和高度均等于10m的圆柱形土壤中。
实际上，土壤的圆柱形体积代表了围绕热源的无限介质。
重力被忽略了。
由于边界条件（下面将详细讨论），问题基本上是一维的，唯一的梯度是在径向上。
分析的目的是预测整个土壤质量，特别是热源附近的孔隙压力和温度随时间的变化。
几何和模型利用垂直方向的对称性，仅对问题的一半进行建模。
使用三维和轴对称的温度-孔压力元件均可解决此问题。
为了呈现结果，选择了三维元素类型C3D8RPT。
三维分析和轴对称分析均使用基本三维8节点或轴对称4节点元素以及修饰的四面体元素的不同变体（例如，积分和混合）进行。
流固耦合分析(FSI)理论详解
流固耦合分析（FSI）流固耦合分析（FSI）是涉及流体和固体之间相互作用的问题研究，其理论包括了几个主要方面：流体力学、固体力学、耦合边界条件、求解器等。
以下是流固耦合分析的详细理论讲解，带有相关公式和尽量详细的说明。
一、流体力学1. 守恒定律质量守恒定律：$$ \frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot (\rho \mathbf{u}) = 0 $$动量守恒定律：$$ \rho \frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + \rho (\mathbf{u} \cdot \nabla) \mathbf{u} = \nabla \cdot \tau + \mathbf{f} $$其中，$\rho$是流体密度，$\mathbf{u}$是流体速度，$\tau$是应力张量，$\mathbf{f}$是体力。
2. 纳维-斯托克斯方程$$ \rho \frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + \rho (\mathbf{u} \cdot \nabla) \mathbf{u} = \nabla \cdot (-p\mathbf{I} + \tau) + \mathbf{f} $$其中，$p$是静压力，$\mathbf{I}$是单位张量。
3. 边界条件（1）速度边界条件：$\mathbf{u} = \mathbf{u}_b$，其中$\mathbf{u}_b$是边界上的速度。
（2）压力边界条件：$p = p_b$，其中$p_b$是边界上的压力。
4. 流体力学求解器常用的流体力学求解器有OpenFOAM、ANSYS Fluent等。
二、固体力学1. 力学基本方程$$ \tau = \sigma\cdot \mathbf{n} $$其中，$\tau$是表面上的接触力，$\sigma$是固体的应力张量，$\mathbf{n}$是表面的单位法向量。
流固耦合原理PPT课件
第三章 土石混合边坡失稳的流固耦合数值模拟 Part 5 耦模合拟机计理算结果分析
◎不同时刻地下水浸润面
◎稳定性分析
不同水位时的稳定系数
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第三章 土石混合边坡失稳的流固耦合数值模拟 Part 5 耦模合拟机计理算结果分析 ◎应力场分析
初始状态最大剪应变增量分布(m） 完全饱和状态最大剪应变增量分布(m）
◎定解条件 l)边界条件
第一类(己知水头边界条件）
第二类(流量边界条件）
第三类边界条件(混合边界条件）
2)初始条件
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第二章 土石混合边坡失稳的流固耦合原理 Part 1 耦土合石机混理合体边坡失稳的流一固耦合数学模型 ◎应力场定解条件 l)位移边界条件
l)应力边界条件
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第19页/共28页
第三章 土石混合边坡失稳的流固耦合数值模拟 Part 5 耦模合拟机计理算结果分析
◎应力场分析
完全饱和状态时塑性区分布图
完全饱和状态时最大主应力云图(Pa)
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第三章 土石混合边坡失稳的流固耦合数值模拟 Part 5 耦模合拟机计理算结果分析
◎渗流场分析
初始状态孔隙水压力分布
（3）孔隙流体(不考虑源汇项)的连续性方程
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第二章 土石混合边坡失稳的流固耦合原理 Part 1 耦土合石机混理合体边坡失稳的流一固耦合数学模型 ◎应力场影响下的渗流场方程 联立以上式子得 土石混合体流一固耦合渗流场连续性方程
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第二章 土石混合边坡失稳的流固耦合原理 Part 1 耦土合石机混理合体边坡失稳的流一固耦合数学模型
◎岩体渗流场与应力场的耦合 渗流场通过施加于裂隙壁面上的法向渗透压力和切向托曳
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。
Abaqus教程ppt课件
和刚度
破坏模式分析
通过分析破坏过程和破坏形态 ，评估模型的稳定性和可靠性
参数敏感性分析
通过对比不同参数下的结果， 分析各参数对结果的影响程度
，为优化设计提供依据
结果图表
要点一
可视化图表
将结果以可视化图表的形式输出，如曲线图、柱状图、 散点图等
07
abaqus常见问题与解决对策
安装问题
总结词：解决对策
安装程序错误：尝试使用管理员权限安装，或关闭杀 毒软件后再进行安装
软件版本不兼容：了解系统要求，确保所下载的版本 与操作系统版本相匹配
无法启动软件：检查安装路径是否正确，安装过程中 是否出现错误提示
使用问题
总结词：基本用法
材料属性：详细描述如何设置材料属性，包括弹性模 量、泊松比等参数
软件应用领域
汽车工业
ABAQUS在汽车工业中得到了广泛的应用，被用 于车辆的结构强度和刚度分析、车辆碰撞和冲击 分析、车辆振动和噪音分析等。
生物医学工程
ABAQUS在生物医学工程中也有广泛的应用，被 用于医疗器械的性能分析和优化、人体组织的生 物力学模拟等。
航空航天
ABAQUS在航空航天领域也得到了广泛的应用， 被用于飞机结构强度和刚度分析、飞机起落架疲 劳分析、航天器热分析等。
VS
适用范围
ABAQUS被广泛应用于各种工程领域，包 括机械工程、土木工程、电气工程、水利 工程、生物医学工程等，它可以进行各种 复杂物理现象的模拟和分析，如结构力学 、流体动力学、热力学、电磁学等。
软件功能
前处理
ABAQUS提供了强大的前处理模块，可以进行复杂模型的建立和网格划分，支持各种类型 的网格，如四面体网格、六面体网格等，并且可以进行高质量的网格剖分，以满足各种复 杂分析的需求。
Abaqus操作方法 ppt课件
Abaqus操作方法 ppt课件
9
创建新Part之刚性地面2
➢如左图，画一个 100X100的正方形， 来模拟刚性地面。 ➢点击鼠标中键或 点击按钮 ， 完成。
200
2021/3/26
Abaqus操作方法 ppt课件
10
Part管理器
Part管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。
现以Planar为例说明如何Create Wire： 1、选择草绘平面 2、为草绘平面定向 3、草绘Wire
2021/3/26
Abaqus操作方法 ppt课件
14
Create Cut
Create Cut的方法依次为： Extrude、Revolve、Sweep、Loft和Circular hole。
Abaqus操作方法 ppt课件
6
创建Part
如同其他CAE软件，Abaqus的建模功能有限，只适合建立简单Part，如跌落分析中的地面等。
2021/3/26
Part模块专有
特征修改、删除等，很少用到 线、面、体分割工具，辅助网格划分 基准点、线、面及坐标系等
小面修复等，辅助网格划分
备注：如果按钮右下方有小黑三角，左键按住
2021/3/26
Abaqus操作方法 ppt课件
31
网格划分
Mesh Part，即整体划分网格 Mesh Region，即局部划分网格 Delete Part Mesh，即删除整体网格 Delete Region Mesh，即删除局部网 格
2021/3/26
Abaqus操作方法 ppt课件
32
选择已划好网格的Part
4、建立装配体 Assembly
2021/3/26
FSI-Abaqus-耦合计算-简单说明
• 选择Morphing
• Regions->Region 1->Physical Values>Motion Specification，指定Motion的 类型为“Morphing”
Morpher边界条件
• 对于壁面，Morpher默认的设置为Fixed • 同样的，壁面在平面内的运动也被限制 • 壁面需要设置为“Abaqus Co-Simulation”，才可
FSI交界面
** *Co-Simulation Controls, name=c1, coupling
*Elastic
scheme=GAUSS-SEIDEL, scheme modifier=LEAD,
38.4e6, 0.3
step size=5e-4, time incr=SUBCYCLE
*Density 4096
inp文件中指定了文件输出选择显式求解或者隐式求解本算例选择隐式求解时间推进的顺序由那一边先进行求解决定选择abaqusleads将会更有利于计算的收敛然而流体解析与固体解析选用同样的时间步长对于计算的收敛有利如果选用同样的时间步长选择constant即可与starccm的单位系统相同cosimulation参数设置2设置morpherregionsregion1physicalvaluesmotionspecification指定motion的类型为morphingmorpher边界条件壁面需要设置为abaquscosimulation才可以实现载荷位移的变化regionsboundariesplatefsiphysicalconditions选择morpher将method改为abaquscosimulation修正abaqus输入文件增加以下的文本内容outputrequestsoutputfieldtimeinterval005timemarksyesnodeoutputucfelementoutputcosimulationnameccmsampleprogrammultiphysicscontrolscontrolscosimulationregiontypesurfaceexportassemblysfsiinterfaceucosimulationregiontypesurfaceimportassemblysfsiinterfacecfcosimulationcontrolsnamecontrolscouplingschemeiterativeschememodifierleadstepsize005timeincrsubcycletimemarkyesendstepabaqus输入文件
abaqus FSI流固耦合教程(模板参考)
医疗模板
45
3、流固耦合操作与实例
后处理： 1、管道的压力云图 2、管道转弯处的位移随时间变化 3、流体的速度剖面图 4、显示流线
医疗模板
46
4、流热耦合操作与实例
医疗模板
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4、流热耦合操作与实例
实例题目：单芯片的电路板流热耦合分析[1] 分析对象：芯片与周围介质 分析平台：ABAQUS 6.12 分析类型：双向流热耦合 分析目标：了解芯片传导换热的状况
医疗模板
28
2 abaqus流固耦合简介
医疗模板
29
2 abaqus流固耦合简介
（4）定义边界和载荷
医疗模板
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2 abaqus流固耦合简介
医疗模板
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2 abaqus流固耦合简介
医疗模板
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2 abaqus流固耦合简介
医疗模板
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2 abaqus流固耦合简介
医疗模板
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2 abaqus流固耦合简介
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4、热流耦合操作与实例
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
医疗模板
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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
医疗模板
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1 abaqus/CFD模块简介
医疗模板
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1 abaqus/CFD模块简介
1.3 入门实例
FSI-Abaqus-耦合计算-简单说明
...
*Solid Section, elset=plate, material=Matl-1
...
**
*Surface, type=ELEMENT, name=fsi_interface
fsi_interface_S1, S1
...
**
*Material, name=Matl-1
*Elastic
38.4e6, 0.3
*Element, type=C3D8R, elset=plate
*Node Output
1, 358, 359, 376, 375, 1, 2, 359, 360, 377, 376, 2, ...
2, 19, 18 3, 20, 19
U, CF *Element Output S,
Co-Simulation 关键字
最大 increment数
*Dynamic, haftol=1.0e5 5e-4,0.1,1e-6,5e-4
*Dynamic, haftol=1.0e5 5e-4,0.1,1e-6,5e-4
*Dynamic, haftol=1.0e5 5e-4,0.1,1e-6,5e-4
*Dynamic, haftol=1.0e5 5e-4,0.1,1e-6,5e-4
设定方法
• 与流体解析的时间步长相同
• 实际计算的物理时间
• 与流体的最大物理时间相同
• 在一个时间步长内，最小的时 • 比时间步长小2-4个数量级 间步长
• 在一个时间步长内，最大的时 • 流体解析与固体解析的非定常时间步长相同 间步长
*Solid Section, elset=plate, material=Matl-1
**
abaqus FSI流固耦合教程
资料仅供参考
1 abaqus/CFD模块简介
资料仅供参考
1 abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
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
资料仅供参考
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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
资料仅供参考
2 abaqus流固耦合简介
2.2操作流程
资料仅供参考
ABAQUS渗流及流固耦合
Abaqus渗流及流固耦合分析的认识（一）当进行渗流模拟时要注意：1、由于Abaqus中缺乏非耦合的孔压单元，这时可采用耦合单元，但要约束住所有位移的自由度。
2、渗流材料参数选择。
在CAE中都是(Material-creat-other-pore fluid)选项中。
(1)Gel：定义凝胶微粒吸湿膨胀的发育过程，这在一般的岩土分析中应用不多。
(2)Moisture swelling：定义由于吸湿饱和所引起的固体骨架体积膨胀(或负吸力引起的骨架收缩)。
(3)Permeability：定义饱和介质的渗透系数，该渗透系数可以在type 选项中定义为各向同性、正交各向异性和各向异性，并且可以根据Void Ratio 定义为孔隙比的函数。
在Suboptions中选择Saturation Dependent参数来指定与饱和度相关性系数ks(s)，缺省设置为ks＝s3，而非饱和介质渗透系数k’=ksk。
选择Velocity dependence参数可以激活Forchheimer定律，缺省的是Darcy定律。
(4)Pore Fluid Expansion：定义固体颗粒与流体体积热变化效应。
(5)Porous Bulk Moduli：定义固体颗粒与流体体积模量。
(6)Sorption：定义负孔隙压力与饱和度之间的相关性。
当type=Absorption时，定义吸湿曲线，type=Exsorption时定义排水曲线。
3、载荷及边界条件(1)通过(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)选项定义沿着单元表面的外法线方向的渗流速度vn，当考虑降雨影响时可采用此载荷(2)边界条件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)选项定义孔压边界条件，此时要先假定浸润面的位置，然后定义浸润面上的孔压为零，Abaqus会在后续的分析计算中自动计算出浸润面的位置。
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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
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3、流固耦合操作与实例
后处理： 1、管道的压力云图 2、管道转弯处的位移随时间变化 3、流体的速度剖面图 4、显示流线
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1 abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
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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4、流热耦合操作与实例
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4、流热耦合操作与实例
实例题目：单芯片的电路板流热耦合分析[1] 分析对象：芯片与周围介质 分析平台：ABAQUS 6.12 分析类型：双向流热耦合 分析目标：了解芯片传导换热的状况
[1]Conjugate heat transfer analysis of a component-mounted electronic circuit board. Abaqus Example Problems Manual 6.1.Abaqus 6.12 Documentation.
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2 abaqus流固耦合简介
（5）定义输出变量
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2 abaqus流固耦合简介
可用求解器（6.10版）
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2 abaqus流固耦合简介
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）
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3、流固耦合操作与实例
ABAQUS/CFD及流固耦合视频教程
制作人：辉墨点睛
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目录
• 1、abaqus/CFD模块简介 • 2、abaqus流固耦合简介 • 3、流固耦合操作与实例 • 4、流热耦合操作与实例
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1、abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
1.1 计算流体动力学基础
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3、流固耦合操作与实例
实例题目：管道流体双向耦合的动力学模拟分析[1]
分析对象：管道（固）润滑油（流） 分析平台：ABAQUS 6.12 分析类型：双向流固耦合 分析目标：得到管道位移过大的主要影响因素
参考文献
[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).
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时间15s
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4、热流耦合操作与实例
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后处理：
temperature
pressure
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velocity vector
temperature
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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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（1）定义流体介质属性
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（2）定义分析步
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1.2 abaqus/cfd的介绍 采用基于混合有限体积和有限元元的计算方法 只能采用非可压缩流、基于压力的求解器 可选择层流和湍流 从6.10版开始引入 前后处理及求解都可以在软件中完成
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1.3 入门实例
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2.1 概述 流固耦合即FSI，是指流体的运动会影响固体，而固体
变化又会反过来影响流体运动。
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适用范围
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Байду номын сангаас
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（3）定义预定义场
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（3）定义预定义场
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（4）定义边界和载荷
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4、热流耦合操作与实例
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
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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