基于ANSYS的流固耦合问题数值模拟
基于 ANSYS Workbench 的输流管路流固耦合振动分析
基于 ANSYS Workbench 的输流管路流固耦合振动分析孙中成;张乐迪;张显余;马文浩【摘要】According to the fluid-filled straight pipe axial and lateral vibration linear differential equations, the axial and lat-eral vibration transfer matrix of fluid-filled straight pipe are deduced, and the natural frequency is obtained by numerical cal-culation. The two results are identical, when the calculated results comparing with the ANSYS Workbench simulation results. The accuracy of the calculated results is proved. Finally, the different effects of the natural frequency are analyzed which con-sidering the fluid-structure interaction effects or not in different constrain, and bring to the appropriate conclusion.%通过输流直管路轴向和横向振动的线性微分方程，推导出了输流管路轴向及横向振动的传递矩阵；对某直管模型进行数值分析计算得到了管路的各阶固有频率，计算结果与 ANSYS Workbench 仿真结果进行对比，二者计算结果吻合良好，验证了计算结果的准确性；最后，分析了不同约束条件、考虑和不考虑流固耦合作用下对管路固有频率的影响，并得出相应的结论。
基于流-热-固耦合的水冷壁应力场数值模拟研究
收稿日期：2023-04-22基金项目：广西科技基地和人才专项基金（PD210209）作者简介：张进（1970-），男，天津人，高级工程师。
通讯作者：王许稳（1984-），男，河北保定人，副教授，博士，主要从事两相流动与传热等方面的研究。
基于流-热-固耦合的水冷壁应力场数值模拟研究张进1，赵旭1，王许稳2（1.华能集团辽宁分公司华能丹东电厂，辽宁东港118300；2.桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004）摘要：锅炉水冷壁向火侧内烟气与水冷壁管内饱和水之间的传热，使水冷壁管间、水冷壁管与鳍片间、水冷壁向火侧和背火侧间产生较大的热应力。
本文通过数值模拟获得垂直膜式水冷壁管屏在较高炉膛温度下的温度场和应力场分布，获悉了水冷壁管内压力及温度决定了水冷壁热应力的大小及分布，得知了水冷壁管与鳍片拉裂的原因是锅炉热负荷在短时间内的交替变化，其计算结果为水冷壁在发生热应力拉裂破坏条件下的改进及合理应对拉裂事故提供了方向。
关键词：水冷壁；热应力；数值模拟；流固耦合；水平烟道中图分类号：TK472文献标识码：A文章编号：1673-1603（2023）03-0024-05DOI ：10.13888/ki.jsie （ns ）.2023.03.005第19卷第3期2023年7月Vol.19No.3Jul.2023沈阳工程学院学报（自然科学版）Journal of Shenyang Institute of Engineering （Natural Science ）为了与风力、光伏等新能源并网配合，火力发电在整个电网调频调峰中扮演着越来越重要的角色。
为了满足区域电网对电量的要求，大容量火力发电机组常常需要频繁且大范围地低负荷运行。
在大范围调峰过程中，锅炉的负荷可能大大偏离设计负荷，甚至低于设计负荷的20%。
如此大范围地调节负荷会使锅炉内烟气的温度场和流场发生剧烈的变化，导致炉膛水冷壁的温度产生交替波动［1-2］。
ANSYS流固耦合
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-MultiField模拟 同时处理两个结果文件
问题概述
在这个教程中，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。
4. 点击OK
设置流体问题、 中设置ANSYS MultiField 设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置 中设置
创建域：为了使ANSYS Solver能够把网格变形信息传递给 CFX Solver，在CFX中必须激活网格移动。 1. 重命名Default Domain为OscillatingPlate，并打开进行编 辑 2. 应用以下设置
8.
点击OK
设置流体问题、 中设置ANSYS MultiField 设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置 中设置
输出求解器文件(.def) 1. 点击Write Solver File 2. 如果 Physics Validation Summary 对话框出现，点击 Yes 以继续 3. 应用以下设置
3.
点击OK
设置流体问题、 中设置ANSYS MultiField 设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置 中设置
创建边界条件 • 流体外部边界
1. 2. 创建一个新边界条件，命名为Interface. 应用以下设置
3.
点击OK
设置流体问题、 中设置ANSYS MultiField 设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置 中设置
ANSYS Workbench LS-DYNA流固耦合方法应用
ANSYS Workbench LS-DYNA流固耦合方法应用贮液容器（含塑料瓶）广泛应用于化工、食品包装、储运等领域。
由于容器（含塑料瓶）在运输和使用过程中常常会因为跌落或碰撞冲击导致破损而造成损失和污染，因此，研究贮液容器（含塑料瓶）在跌落碰撞过程中的力学行为，对认识容器（含塑料瓶）跌落碰撞损伤机理，优化容器（含塑料瓶）结构，提高其安全性和使用价值意义重大。
．贮液容器的跌落是一个典型的流固耦合问题，可采用LS-DYNA的ALE算法（任意拉格朗日欧拉算法）进行模拟。
下面以一个封闭的装水水箱为例，介绍ANSYS Workbench LS-DYNA分析此类型跌落问题的方法和步骤：1.建立几何模型调用ANSYS Workbench中的LS-DYNA模块，如图1所示。
然后使用ANSYS的CAD工具DesignModeler建立几何模型，如图2所示。
图1 调用Workbench LS-DYNA 图2 DesignModeler中建立几何模型2.生成K文件双击进入“Model”后，对模型进行网格划分、边界条件设置、速度设置和分析设置，如图3所示。
设置完成后点击“solve”求解，生成K文件，如图4所示。
图3 调用Workbench LS-DYNA 图4 DesignModeler中建立几何模型3.编辑K文件通过Workbench LS-DYNA生成的K文件中关键字是不够完善的，并不能直接递交LS-DYNA求解器进行求解。
K文件中所欠缺的一些关键字，在流固耦合分析中是必不可少的，如空材料的定义、跟随坐标系的定义、空白域的定义以及状态方程的定义等。
3.1 重要关键字释义（1）LS-DYNA程序提供了运动的多物质ALE网格，可以方便地为多物质ALE算法定义跟随坐标系*ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE*ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUP（2）定义空材料和状态方程的关键字*MAT_NULL *EOS（3）初始化空白域的关键字*INITIAL_VOID_PART（4）结构和流体之间耦合的关键字*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID（5）单元算法定义（单点积分的单物质加空白材料）的关键字*SECTION_SOLID_ALE ELF0RM=12（6）在重力作用下产生下落的关键字*LOAD_BODY……3.2关键字编辑方法关键字的编辑或修改一般有两种方法，一种是直接在ls-prepost中对关键字进行编辑设置，如图5所示；另一种是在文本编辑器UltraEdit中对关键字进行编辑或修改，如图6所示。
基于ANSYS_Workbench_的双向流固耦合振动仿真方法
第39卷第6期齐齐哈尔大学学报（自然科学版）Vol.39,No.6 2023年11月Journal of Qiqihar University(Natural Science Edition) Nov.,2023基于ANSYS Workbench的双向流固耦合振动仿真方法韩刚，郭美荣，刘瑞（齐齐哈尔大学机电工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006）摘要：介绍一种易于应用到工程实际中的ANSYS Workbench仿真方法。
以CFM56-5B发动机扇级叶片的振动特性分析为例，通过Mechanical模块和CFX模块的耦合计算，详细阐述了ANSYS双向流固耦合振动仿真的方法以及在仿真过程中需要注意的事项，为分析复杂的非对称翼型截面的预扭叶片及其接近工程实际的流体场动力学振动问题提供理论参考。
关键词：ANSYS Workbench；ANSYS Mechanical；CFX；双向流固耦合中图分类号：V232.4 文献标志码：A 文章编号：1007-984X(2023)06-0011-04ANSYS Workbench求解流固耦合问题的主要方法有直接解法和分离解法。
直接解法很难将CSM和CFD 技术完美地融合到一起，并且同步求解收敛困难以及计算时间长等，所以，该方法主要用于某些单一的热结构耦合以及电磁结构耦合等简单的流固耦合情况。
分离解法与直接解法不同之处在于无需对流固耦合控制方程进行统一求解，在同一求解器或不同求解器中，将流体和结构控制方程按设定顺序分别求解，再把计算结果经由流固耦合面实现彼此的交换传递。
当前时刻满足收敛要求后，方可进入下一时刻的计算，最终依次得出计算结果。
它的最大优点是可以充分地运用现有计算固体力学和流体力学的程序和方法，仅需稍作修改，就能够保持程序的模块化。
并且，分离解法能在很大程度上减少对计算机内存的需求，因此非常适合于大规模的、实际问题的求解。
目前，分离解法是绝大多数商用CAE软件对流固耦合问题进行分析的主要方法[1]。
ansys流固耦合案例
ansys流固耦合案例1. Ansys流固耦合案例：热沉设计热沉是一种用于散热的设备，通常用于电子设备中，以降低温度并保护设备不受过热损坏。
在设计热沉时，流体流动和热传导是两个重要的物理过程。
Ansys流固耦合可以帮助工程师模拟和优化热沉的设计。
在这个案例中，我们考虑了一个由铝合金制成的热沉。
热沉的底部与电子设备紧密接触，通过流体流动和热传导来吸收和传递热量。
通过使用Ansys的流固耦合模块，我们可以解决以下问题：1) 流体流动模拟：我们可以使用Ansys Fluent模块模拟流体在热沉内部的流动情况。
通过设定合适的边界条件和材料属性，我们可以计算出流体的速度场和压力场。
2) 热传导模拟：我们可以使用Ansys Mechanical模块模拟热沉内部的热传导过程。
通过设定热源和材料属性，我们可以计算出热沉内部的温度分布。
3) 流固耦合模拟：在流体流动和热传导模拟的基础上，我们可以使用Ansys的流固耦合模块将二者结合起来。
通过设定合适的耦合条件，我们可以模拟出流体对热沉的冷却效果，并计算出热沉的最终温度分布。
通过这个案例，我们可以优化热沉的设计，以达到更好的散热效果。
我们可以调整热沉的几何形状、材料属性和流体流动条件，以最大程度地提高散热效率，并确保电子设备的正常运行。
2. Ansys流固耦合案例：风力发电机叶片设计风力发电机叶片是将风能转化为机械能的关键部件。
在设计风力发电机叶片时，流体力学和结构力学是两个重要的物理过程。
Ansys 流固耦合可以帮助工程师模拟和优化叶片的设计。
在这个案例中，我们考虑了一个三叶式风力发电机叶片。
叶片由复合材料制成，通过受风力作用，将机械能传递给发电机。
通过使用Ansys的流固耦合模块，我们可以解决以下问题：1) 风场模拟：我们可以使用Ansys Fluent模块模拟风力对叶片的作用。
通过设定合适的边界条件和材料属性，我们可以计算出风场的速度场和压力场。
2) 结构分析：我们可以使用Ansys Mechanical模块模拟叶片的结构响应。
基于LS-DYNA的高速破片水中运动特性流固耦合数值模拟
基于LS-DYNA的高速破片水中运动特性流固耦合数值模拟康德;严平【摘要】基于大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立三维长方体高速破片在水介质中运动的有限元动力分析模型,采用ALE方法对破片在水下运动过程进行流固耦合数值模拟,获得了破片的速度衰减曲线.研究了速度衰减规律、破片墩粗变形规律以及冲击波传播过程.得到高速破片的侵彻能力随速度的变化规律:当初速度大于910～1115 m/s时破片头部将产生显著变形,并大大影响其侵彻阻力;当破片速度较小时,水中侵彻距离随破片初速的增大而增大,当破片速度达到某临界值以后,侵彻距离将随初始速度的增大而逐渐减小.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2014(034)005【总页数】5页(P534-538)【关键词】流体力学;运动特性;ALE方法;高速破片;侵彻能力;水【作者】康德;严平【作者单位】海军工程大学兵器工程系,湖北武汉430033;海军工程大学兵器工程系,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】O351.2水下爆炸对目标的破坏除了冲击波作用，高速破片的作用也不可忽视。
爆炸产生的破片初始速度可以达到1 000m／s以上，具有很强的侵彻破坏能力［1］。
破片对典型水下目标结构的毁伤效果主要取决于破片在水中的运动特性和侵彻能力。
研究高速破片在水中的运动特性对于典型水下目标的抗破片侵彻能力设计具有重要意义。
水下物体的高速运动是一个复杂的多相流运动，涉及到大变形、高应变率。
由于理论分析的复杂性和实验研究的高成本，数值模拟以其经济性与高效性日益成为研究的重要手段。
本文中利用ANSYS／LS－DYNA有限元程序对速度在1 000～2 500m／s的立方体破片在水介质中的运动进行了数值模拟，得到了破片的速度衰减曲线，冲击波传播规律。
分析了破片墩粗变形规律及其对侵彻阻力的影响，得到了高速破片的侵彻能力随速度的变化规律。
其计算结果可为水中目标易损性分析提供有益的参考和依据。
ANSYS Workbench LS-DYNA流固耦合方法应用
ANSYS Workbench LS-DYNA流固耦合方法应用贮液容器（含塑料瓶）广泛应用于化工、食品包装、储运等领域。
由于容器（含塑料瓶）在运输和使用过程中常常会因为跌落或碰撞冲击导致破损而造成损失和污染，因此，研究贮液容器（含塑料瓶）在跌落碰撞过程中的力学行为，对认识容器（含塑料瓶）跌落碰撞损伤机理，优化容器（含塑料瓶）结构，提高其安全性和使用价值意义重大。
．贮液容器的跌落是一个典型的流固耦合问题，可采用LS-DYNA的ALE算法（任意拉格朗日欧拉算法）进行模拟。
下面以一个封闭的装水水箱为例，介绍ANSYS Workbench LS-DYNA 分析此类型跌落问题的方法和步骤：1.建立几何模型调用ANSYS Workbench中的LS-DYNA模块，如图1所示。
然后使用ANSYS的CAD工具DesignModeler建立几何模型，如图2所示。
图1 调用Workbench LS-DYNA图2 DesignModeler中建立几何模型2.生成K文件双击进入“Model”后，对模型进行网格划分、边界条件设置、速度设置和分析设置，如图3所示。
设置完成后点击“solve”求解，生成K文件，如图4所示。
图3调用Workbench LS-DYNA图4DesignModeler中建立几何模型3.编辑K文件通过Workbench LS-DYNA生成的K文件中关键字是不够完善的，并不能直接递交LS-DYNA求解器进行求解。
K文件中所欠缺的一些关键字，在流固耦合分析中是必不可少的，如空材料的定义、跟随坐标系的定义、空白域的定义以及状态方程的定义等。
3.1重要关键字释义（1）LS-DYNA程序提供了运动的多物质ALE网格，可以方便地为多物质ALE算法定义跟随坐标系*ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE*ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUP（2）定义空材料和状态方程的关键字*MAT_NULL*EOS（3）初始化空白域的关键字*INITIAL_VOID_PART（4）结构和流体之间耦合的关键字*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID（5）单元算法定义（单点积分的单物质加空白材料）的关键字*SECTION_SOLID_ALE ELF0RM=12（6）在重力作用下产生下落的关键字*LOAD_BODY……3.2关键字编辑方法关键字的编辑或修改一般有两种方法，一种是直接在ls-prepost中对关键字进行编辑设置，如图5所示；另一种是在文本编辑器UltraEdit中对关键字进行编辑或修改，如图6所示。
ANSYS流固耦合分析实例
为0 [s]设置压力为100 [pa] 5. 表中需要继续输入两排参数，100 [pa]对应于0.499 [s]， 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
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
2. 用旋转键 旋转几何模型，以便可以看见模型底面（low-y）， 然后选择 并点击底面（low-y）
3. 在Details窗口，选择Geometry，然后点击No Selection使Apply 按钮出现（如果需要）。点击Apply以设置固支。
设置仿真类型： 1. 选择 Insert > Simulation Type. 2. 应用以下设置： 3. 点击OK
设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置ANSYS MultiField
建立流体物质 1. 选择 Insert > Material. 2. 把新物质名定义为 Fluid. 3. 应用以下设置
ANSYS 基于Biot 固结理论流固耦合模型及应用
UX，UY，PRES UX，UY，PRES UX，UY，UZ，PRES UX，UY，UZ，PRES UX，UY，UZ，PRES
二维，4 节点，位移和孔隙压力为线性的 二维，8 节点，位移和孔隙压力为二次的 三维，8 节点，位移和孔隙压力为线性的 三维，20 节点，位移和孔隙压力为线性的 三维，20 节点，位移为四面体二次的，孔隙压力为线性的
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
深度y/a
(a) CPT212
(b) CPT213
图 2 超孔隙水压力随深度变化曲线
图 2 表示了超孔隙水压力随深度的变化曲线，CPT2 计算精度明显要低于 CPT213 的计算结果的计算
精度，当 a=2 时，计算结果的离散性较大，随着网格的加密，计算结果也越接近文献值，但是增加幅度不
2 模型基本理论
2.1 基本公式
流固耦合主要是固体骨架的变形和流体的耦合，孔隙介质的固结伴随着流体压力的消散，这一过程与 时间相关。ANSYS 把孔隙介质作为多相体使用扩展 Biot 固结理论来模拟空隙介质流，假定介质为单相流 饱和体。Biot 固结理论是 Biot 于 1941 年首次基于严格固结机理推导的能准确反映孔隙压力消散与土骨架 变形之间耦合作用的真三维固结理论[3]，该理论考虑了孔隙水渗流、体现了固结随时间不断发展过程；与 Terzagi 一维固结理论相比，Biot 固结理论考虑了土骨架变形与孔隙水渗流之间的耦合，是固结三维理论[4]。 饱和体中任一点的孔隙压力和位移随时间的变化，须同时满足平衡方程和连续性方程式，将两者联立起来， 便是 Biot 固结方程，可表示为[5]：
基于ANSYSWorkbench的流固耦合计算研究及工程应用
基于ANSYSWorkbench的流固耦合计算研究及工程应用基于ANSYS Workbench的流固耦合计算研究及工程应用引言：随着工程技术的不断发展，流固耦合计算在众多领域得到了广泛的应用。
流固耦合计算是指流体力学和固体力学的耦合分析，用于研究流体与固体之间的相互作用和影响。
ANSYS Workbench是一款广泛使用的工程仿真软件，它提供了强大的流固耦合计算功能，被广泛应用于多个领域，如汽车工程、航空航天工程、能源领域等。
流固耦合计算的基本原理：流固耦合计算是根据连续介质力学原理进行的，可以将流体和固体看作连续介质，通过数值模拟方法求解它们之间的相互作用。
在ANSYS Workbench中，流固耦合计算通常包括以下三个步骤：网格划分、物理模型设定和求解。
第一步是网格划分，即将流体和固体分别划分成离散的网格，其中流体部分的网格通常采用流体网格生成软件生成，固体部分则使用固体网格生成软件生成。
网格划分的质量对计算结果的准确性和稳定性起着至关重要的作用。
第二步是物理模型设定，根据具体的工程问题，设定相应的流体和固体模型。
在ANSYS Workbench中，流体模型通常包括流体的黏性、密度、速度分布等参数，固体模型则包括材料的弹性模量、泊松比等参数。
在设定模型时，还需要考虑流体和固体之间的边界条件，如流体入口和出口的速度、固体边界的约束条件等。
第三步是求解，通过建立数学模型和设置计算参数，利用数值方法求解流体和固体的相互作用。
用户可以根据需要选择求解器和求解方法，ANSYS Workbench提供了多个求解器选项，例如基于有限元的求解器和基于有限体积的求解器。
求解过程中，可以监控计算结果的收敛情况，将其与实际情况进行比较，以验证模拟结果的准确性和可靠性。
工程应用实例：基于ANSYS Workbench的流固耦合计算在许多工程领域都有广泛的应用。
以下以汽车空气动力学为例进行说明。
在汽车设计中，空气动力学是一个非常重要的研究方向。
ANSYS流固耦合分析实例
通过 ANSYS CFX-Post 观察结果
在固体薄板上观察结果 1. 显示Boundary ANSYS(在 ANSYS > Domain ANSYS中) 2. 对 Boundary ANSYS进行如下设置
3. 点击Apply 4. 选择Tools > Timestep Selector ，打开Timestep
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
Geometry File下，点击Browse，打开所提供 的OscillatingPlate.agdb文件 7. 确认OscillatingPlate.agdb被选（高亮显示）， 点击New simulation
基于ANSYS Workbench的叶轮流固耦合分析
基于ANSYS Workbench的叶轮流固耦合分析李强;刘霞;赵辉【摘要】为了分析叶轮在工作条件下的受力、变形情况,需要对叶轮进行流固耦合分析.叶轮的叶片均布在轮毂上是圆周阵列的结构,可选择其中一个叶片进行分析.叶轮在流场中变形相对流场整体尺寸很小,因此可忽略叶轮对流场的影响,从而采用单向流固耦合分析方法.这样既简化了结构,又减少了计算时间.%In order to analyze the stress, deformation of impeller under the working conditions, it was necessary that doing fluidsolid interaction analysis on the impeller.Because the impeller blade uniformly distributed on the hub is the structure of the circular array,it can be realized that choosing one of the blades to analyze,the impeller deformation relative to the flow field in the flow field in the overall size is verys mall,so ignoring the influence of impeller flow field is allowed,using one way FSI analysis method can not only simplify the structure,but also reduce the computation time.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P61-64)【关键词】叶轮;流固耦合;叶片;ANSYSWorkbench【作者】李强;刘霞;赵辉【作者单位】新疆工程学院机械工程系,新疆乌鲁木齐 830011;新疆工程学院机械工程系,新疆乌鲁木齐 830011;新疆工程学院机械工程系,新疆乌鲁木齐830011【正文语种】中文【中图分类】TP391.9叶轮主要由叶片和轮毂组成，是风机的关键零件。
基于Ansys-CFX的混流式水轮机转轮双向流固耦合数值模拟方法
2.2 转轮结构域设置 转轮由上冠、下环和叶片组成，其作用是将水能
转换为转轮旋转动能，带动发电机发电，属于水轮机 组中的最为核心的过流部件，造成机组运行不稳定 的机械和水力两大主要因素都可能通过转轮反应出 来，因此对转轮的流固耦合分析是整个分析的重点。 虽然在三维建模的时候也对蜗壳和尾水管进行了建 模，但目的仅仅是为了形成完整的流道。
图 1 全流道流体网格模型 收稿日期：2015-04-01 基金项目：浙江省水利厅一般科技项目（RC1458），浙江省水利厅重 点科技项目（RB1217），浙江省科技厅研究计划项目（2013C32020）。 作者简介：方 兵（1976-），男，讲师，研究方向：水轮机振动数值分 析。
2
水电站机电技术
第 38 卷
图 2 转轮结构网格模型
2 转轮双向流固耦合流体域分析
本文使用 ANSYS workbench 14.5 进行转轮流固 耦合计算。在该版本的 workbench 中，ansys 可以和 cfx 进行双向流固耦合计算，即对一个包含结构和流 体计算域的模型可以分别在 ansys 和 cfx 中同时进 行计算，数据进行实时交换耦合。对于从 ansys 传来 的网格位移，cfx 中可以自动进行网格变形，无需使 用动网格技术。双向流固耦合的分析流程如图 3 所 示，workbench 中的分析模块组成及连接图如图 4 所 示，对转轮的分析多以稳态为主，同时稳态分析也是 模态分析的基础，故本文也选择了稳态分析。
在水轮机数值模拟中，转轮及其所在的流体域 是分析的重点。转轮材料为合金钢 0Gr3Ni5Mo，密度 7 850 kg/m3，弹性模量 210 MPa，泊松比 0.3，转轮直 径 1 000 mm，叶片数 13。单元类型为四面体单元，整 个水轮机流道计算域划分的单元数为 2 023 207，节点 数 360 326，转轮体单元数为 50 877，节点数为93 451。
基于ANSYS Workbench叶轮叶片流固耦合分析
基于ANSYS Workbench叶轮叶片流固耦合分析褚鹏飞;张育斌;薛倩倩【摘要】以离心泵叶轮为研究对象，设定不同的两种工况（120/160L/s），基于Navier-Stokes方程和SST k-棕湍流模型，构建两者的内流场模型，次而根据其受力建立叶轮叶片的静力平衡方程，设置边界条件，施加载荷，最后求解得出结果。
在流场的数值模拟中，由于考虑到离心力及流场对叶片的表面压力的影响，将内流场网格连接CFX模组进行流场模拟。
在结构场中，导入CFX计算得出的水压力数值，最后求解得到叶片在两个工况下的应力应变情况。
分析结果表明，叶轮叶片都能在两种工况下正常的运行。
%The research object in this paper is centrifugal impeller. Two differentoperating conditions (120/160L/s)are set. The internal flow field model of the two operating conditions are established based on Navier-Stokes equation and SST k-ωturbulence model. And then the static equilibriumequation of the impeller blades is built according to the stress to setboundary condition and add load. Finally the result is calculated. In fluidnumerical simulation, as a result of considering the influence of centrifugalforce and rotating fluid on the pressure for blades, flow field simulation iscarried out to the internal flow field grid connection CFX module. Import the waterpressure value calculated by CFX in structure field. Finally the stress-straincondition of the blade under the two working conditions are obtained. Theresults show that the impeller blades can run normally in two conditions.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2015(000)015【总页数】4页(P82-84,85)【关键词】离心泵;叶片;流固耦合;CFX;应力应变【作者】褚鹏飞;张育斌;薛倩倩【作者单位】宁波大红鹰学院机械与电气工程学院，宁波315175;宁波大红鹰学院机械与电气工程学院，宁波315175; 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，西安710049;宁波大红鹰学院机械与电气工程学院，宁波315175【正文语种】中文【中图分类】TK830 引言随着农业现代化战略的提出，以前“傻大粗”水泵务必要向“高精尖”迈进，各项指标对离心泵的性能提出了越来越高的要求，如偏工况稳定运行的要求、低振动噪声的要求和高可靠性要求等。
在航空中ANSYS CFX流固耦合模拟的应用
在航空中ANSYS CFX流固耦合模拟的应用如今计算流体力学(CFD)已经发展成为分析工业设备外部和内部流动的可靠工具，其所面临的新挑战是对于涉及不同物理现象的多物理场的模拟。
一个重要的例子是流动与周围固体结构的干扰。
干扰可以是流体作用力与固体变形的力学耦合，也可以是流固界面之间温度和热通量的热耦合。
一个典型的例子是机翼或叶片颤振力学耦合系统的数值模拟。
在本文的研究中，ANSYS公司的两个软件包ANSYS和CFX被用于结构和流动力学耦合的模拟。
ANSYS是多用途非线性的有限元求解器，用于计算固体结构和非固体结构(例如，静电场、静磁场、声学)。
CFX是通用的CFD代码，以高鲁棒性和高精度的流动数值算法、高级湍流模式和多种复杂物理模型而著称。
ANSYS CFX软件介绍在CFX中，NS方程组采用守恒形式的有限体积法来离散，时间采用隐格式，可以计算混合网格和非结构网格，网格单元可以是六面体型、棱柱型、楔型和四面体型。
在每个网格节点周围构造控制体，通量通过位于两个控制体界面上的结合点来计算。
离散方程采用有界的高精度对流格式来求解。
通过Rhie和Chow 的算法来计算质量流量，以保证压力速度耦合。
离散方程组通过由Raw发展的耦合代数多重网格法求解。
该方法的数值能力随参与计算的网格节点的数量增加而线性增加。
定常计算采用时间迭代法，直到达到用户指定的收敛标准。
对于非定常计算，迭代程序在每个时间步内更新非线性系数，而时间步由外层循环来推进。
由于力学耦合，将导致流体和固体之间的界面发生移动。
因此，离散方程必须被拓展以允许网格移动和网格变形。
这种拓展通过空间守恒律来实现。
壁面网格节点界面的移动需要重新计算求解域内部网格节点的位置，可以通过求解描述网格变形的拉普拉斯方程来实现，这类似于网格光顺所做的操作。
它是描述动网格运动的经典粘弹动力学方程的简化形式。
如果网格严重变形，光顺网格的方法不足以提供高质量的网格。
在这种情况下，必须建立拥有不同网格拓扑结构的新网格，在下一时间步，通过二阶插值将求解变量插值到新网格节点上。
ansys workbench的管道热流固耦合案例
图 3 fill 命令选取内部面
图 4 入口出口命名
选定所有外部壁面定义为 wall。最后定义耦合面，定义流固交界面流体一侧的三个面为 interfacef2s，定义流固交界面固体一侧的三个面为 interfaces2f，面的选取如图 5 所示。
图 5 流体域和固体域边界图示
四、网格划分
双击 A3 打开 Meshing 模块，网格划分主要有三部分，选定固体域定义网格方法为 Automatic Method，选定流体域定义网格方法同样为 Automatic Method，最后，在流体域中 选择与固体域相交的三个面定义膨胀层 Inflation。为了使网格更合适质量更好，在 detail of ‘mesh’面板中定义相应参数，其中定义 Relevance 为 100，Relevance Center 为 fine，Smoothing 为 High，Span Angle Center 为 Fine，其余选项均保持默认即可。单击 Generate Mesh 生成网 格，得到节点数为 64628，网格数量为 190857。观察网格质量，网格质量总体均在 0.5 以上， 基本可以认为网格质量良好。
七、变形及热应力分析
双击 C5 进入静态结构计算模块右键单击 Imported Load 打开右键菜单后单击 Imported Load 导入固体域的温度。右键单击 Static Structural—Insert—Fixed Support 给三个入口端面
施加固定约束。完成边界条件的加载。右键单击 Solution 插入总变形和应力。单击 solve 进 行求解。
图 2 数据传送关系
在 SolidWorks 中 建 立 相 应 模 型 ， 并 转 化 成 ansys 适 用 的 x_t 格 式 。 双 击 A2 打 开 DesignModeler，导入相应模型。
流固耦合问题的数值模拟与优化
流固耦合问题的数值模拟与优化流固耦合问题是指在流体流动中，流体与固体之间存在相互作用的现象。
这种问题在工程领域中非常常见，例如风洞试验、水下结构物的设计等。
为了解决这类问题，数值模拟和优化方法被广泛应用。
数值模拟是一种基于数学模型和计算方法的仿真技术，可以对流固耦合问题进行模拟和分析。
数值模拟方法通常基于流体力学和固体力学的基本方程，通过数值离散和迭代计算来求解。
其中，流体力学方程主要包括质量守恒、动量守恒和能量守恒方程，而固体力学方程则包括力平衡和应变-应力关系等。
通过将这些方程进行离散化，并采用适当的数值方法，如有限差分法、有限元法等，可以得到流体流动和固体变形的数值解。
在流固耦合问题的数值模拟中，一般需要进行以下几个步骤：1. 建立数学模型：根据实际问题的特点，建立流体力学和固体力学的数学模型。
这包括确定边界条件、材料参数和几何形状等。
2. 离散化：将数学模型进行离散化处理，将连续的物理过程转化为离散的计算问题。
这一步通常采用有限差分法、有限元法等方法。
3. 数值求解：通过迭代计算，求解离散化后的数学模型。
这一步需要选择适当的数值方法和求解算法，并进行计算。
4. 后处理：对求解结果进行分析和可视化，评估模拟结果的准确性和可靠性。
这一步通常包括绘制流场和应力场的分布图、计算力学指标等。
数值模拟方法在流固耦合问题的研究中发挥了重要作用，可以帮助工程师和科研人员更好地理解和预测流体流动和固体变形的行为。
然而，由于流固耦合问题的复杂性，数值模拟方法存在一些局限性，如计算精度受到网格尺寸和时间步长的限制、计算成本较高等。
为了解决这些问题，优化方法被引入到流固耦合问题的研究中。
优化方法是一种通过改变设计参数以达到最优解的技术。
在流固耦合问题中，优化方法可以应用于优化流体流动和固体结构的设计，以满足特定的性能指标，如最小阻力、最大承载能力等。
优化方法在流固耦合问题中的应用通常包括以下几个步骤：1. 设计变量的选择：根据实际问题的要求，选择合适的设计变量。
风力机叶片流固耦合数值模拟
风力机叶片流固耦合数值模拟流体动力学基本方程：流体动力学基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
这些方程描述了流体在运动过程中的物理量守恒关系。
结构动力学基本方程：结构动力学基本方程包括弹性力学基本方程、动力学基本方程和本构关系等。
这些方程描述了固体在力学作用下的变形和应力响应。
流固耦合界面条件：流固耦合界面条件包括流体与固体之间的压力、位移和温度等物理量的匹配关系。
这些条件描述了流体与固体之间的相互作用和能量交换。
风力机叶片流固耦合数值模拟方法基于有限元方法的流固耦合数值模拟：该方法将风力机叶片离散成一系列小的单元，通过对每个单元进行流固耦合分析，得到整个风力机叶片在流体作用下的动态响应。
基于有限体积方法的流固耦合数值模拟：该方法将风力机叶片包围在一个系列的计算网格中，通过对每个网格进行流固耦合分析，得到整个风力机叶片在流体作用下的动态响应。
基于无网格方法的流固耦合数值模拟：该方法不需要对风力机叶片进行离散化处理，而是通过在空间中分布一系列的点，通过对这些点的流固耦合分析，得到整个风力机叶片在流体作用下的动态响应。
风力机叶片流固耦合数值模拟应用风力机叶片设计：通过流固耦合数值模拟，可以模拟出不同设计方案的风力机叶片在各种风速、风向和湍流度条件下的性能表现，从而优化设计参数和提高效率。
风力机叶片疲劳分析：通过流固耦合数值模拟，可以模拟出风力机叶片在各种工况下的疲劳损伤过程和失效模式，从而评估其使用寿命和可靠性。
风力机系统动态特性分析：通过流固耦合数值模拟，可以模拟出整个风力机系统的动态特性和稳定性表现，从而优化控制系统和降低运行风险。
结论风力机叶片流固耦合数值模拟是风力发电机设计和优化过程中的重要技术手段，可以模拟出风力机叶片在各种工况下的性能表现和动态响应。
本文介绍了流固耦合数值模拟的基本原理、方法和应用，希望能够对大家有所帮助。
随着全球对可再生能源需求的不断增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，已经得到了广泛应用。
ansys 小球跌落的流固耦合
ansys 小球跌落的流固耦合ANSYS是一种流体和固体力学仿真软件，可用于模拟各种流固耦合问题。
在此，我们将探讨小球跌落的流固耦合模拟。
小球跌落是一个经典的物理实验，它可以用于研究物体的运动学和动力学特性。
在这个实验中，我们将一个小球从一定高度自由落下，并观察其在空气中的运动状态。
由于空气的存在，小球受到了空气阻力的影响，这将影响小球的运动。
因此，我们需要进行流固耦合模拟来研究小球的运动状态。
在ANSYS中，我们可以使用FLUENT模块来模拟空气流动。
首先，我们需要创建一个三维模型，包括小球和周围的空气。
然后，我们需要定义空气的物理特性，如密度、粘度和温度等。
接下来，我们需要定义边界条件，如入口速度和出口压力等。
最后，我们可以运行模拟并观察空气流动的结果。
接下来，我们需要使用ANSYS中的Mechanical模块来模拟小球的运动。
我们需要将小球的模型导入Mechanical中，并定义其物理特性，如材料、密度和弹性模量等。
然后，我们需要定义边界条件，如重力和接触条件等。
最后，我们可以运行模拟并观察小球的运动状态。
在进行流固耦合模拟时，我们需要将FLUENT和Mechanical模块进行耦合。
这可以通过ANSYS Workbench中的Multi-FieldSolver实现。
在Multi-Field Solver中，我们需要定义FLUENT和Mechanical之间的耦合条件，如流体力和固体位移等。
然后，我们可以运行模拟并观察小球在空气中的运动状态，以及其与周围空气的相互作用。
在模拟小球跌落的流固耦合问题时，我们需要考虑以下因素：1.空气阻力：空气阻力将影响小球的运动状态，因此我们需要对空气流动进行准确的模拟。
2.重力：重力是小球运动的驱动力，我们需要准确地定义重力的作用。
3.接触：小球与地面的接触将影响其运动状态，因此我们需要准确地定义接触条件。
4.材料特性：小球的材料特性将影响其弹性和变形，我们需要准确地定义材料特性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
兰州大学硕士学位论文基于ANSYS的流固耦合问题数值模拟姓名：娄涛申请学位级别：硕士专业：力学、固体力学指导教师：高原文20080501基于ANSYS的流固耦合问题数值模拟作者：娄涛学位授予单位：兰州大学1.期刊论文王自明.杜志敏变温条件下弹塑性油藏中多相渗流的流固耦合数学模型与数值模拟-石油勘探与开发2001,28(6)基于流固耦合力学理论和热力学理论，建立了变温条件下弹塑性油藏中多相渗流的数学模型。
假设油藏中岩石固相骨架是可变形的，孔隙流体压力、温度场的变化将导致油藏内有效应力发生变化，从而导致岩石骨架变形，这种变形反过来又影响多相流体的渗流。
建立变温条件下完全耦合的流体渗流方程和固相变形方程，它们互不独立，不能单独求解，只能联立求解。
假设岩石骨架具有弹塑性，采用了建立在屈服准则基础上的弹塑性本构模型。
针对某些温度场变化大的油藏，如注热水、注蒸汽开采的油藏，充分考虑了温度场变化对岩石骨架变形和流体渗流的影响。
将"热载荷"概念引入固相变形方程来描述这种影响，并给出了热载荷的求法。
交替运用有限差分和有限元法给出变温条件下的耦合数值模拟方法。
所建立的数值模拟方法可作为编制变温流固耦合软件的依据。
参11(王自明摘)2.期刊论文冉启全.顾小芸.Ran Qiquan.Gu Xiaoyun弹塑性变形油藏中多相渗流的数值模拟-计算力学学报1999,""(1)基于流固耦合力学理论,建立了弹塑性变形油藏中多相渗流的数学模型,该模型考虑了渗流与变形的耦合作用,以及注采交变载荷作用下油藏多孔介质的弹塑性变形特征;给出了耦合数值模拟方法和算例.3.学位论文周小利弹性圆柱薄壳在流体作用下的变形与内力分析2006流固耦合力学是研究变形固体在流场作用下的各种行为以及固体位形对流场影响的一门新兴交叉学科，具有重要的理论意义和广泛的应用领域。
国内外对这一领域的研究主要集中在耦合系统动态问题的数值分析方面，且已经有很多研究成果。
相比之下，流固耦合理论分析的发展较为缓慢，现有的理论研究成果也比较少。
本文主要应用相容拉格朗日-欧拉法理论求解弹性圆柱薄壳与横向绕流场的相互作用问题，着重求解壳体的变形与内力。
首先，应用相容拉格朗日-欧拉法推导出流固接触面的运动学方程和动力学方程。
给出非线性流固耦合问题分类准则，并由此得出弹性圆柱壳分别发生大弯曲变形、中等弯曲变形和小弯曲变形时接触面的运动学方程和动力学方程。
其次，在圆柱壳非线性基本方程、流体力学基本方程和接触面方程的基础上，得出弹性圆柱壳在流体绕流作用下分别发生大弯曲变形、中等弯曲变形和小弯曲变形时的偏微分方程组。
通过适当的简化将偏微分方程转化为代数方程并得出理论解。
通过具体算例，得出三种不同弯曲问题中壳体变形、内力和流场分布函数的值，讨论有关参数的变化对圆柱壳变形和表面压力系数的影响，绘出关系曲线，并将三种弯曲问题进行比较。
再次，应用有限元软件ANSYS的流固耦合模块对相应问题进行数值模拟。
最终，将数值模拟的结果与理论解进行比较，从而证明了相容拉格朗日-欧拉法是求得流固耦合问题理论解的一个较好的方法。
4.期刊论文薛强.梁冰.李宏艳可压缩流体渗流的流固耦合问题数值模拟研究-地下空间2001,21(z1)可压缩流体在多孔介质中的流动过程是流体流动和固体变形相互耦合作用的结果,研究多孔介质中流固耦合渗流规律对于完善流固耦合理论以及工程应用有着重要意义.本文在考虑了流体的可压缩性和固体变形影响的前提下,基于流固耦合力学理论,建立了地下水渗流问题的流固耦合数学模型,采用了编制FSC-SP程序的对数学模型进行数值求解.通过数值计算,比较了考虑耦合效应与非耦合效应之间的存在较大差异,这对于实际工程中流固耦合问题的数值模拟有着重要的理论意义和指导意义.5.学位论文李俊无阀微泵多场耦合数值模拟及降阶建模2010无阀微泵作为微机电系统中一类重要的微流体动力源，在众多领域具有非常广阔的应用前景。
在微泵研制的过程中，性能预测非常重要，然而传统的实验研究往往在样机试制之后才能获知具体的性能，并且只能得到输出流量和压力，难以获知微泵内部的流动特性。
而获悉微泵的内部流动特性，对研究微泵的机理以及结构设计具有积极的指导作用。
微泵的未来发展，关键在于研发的样机能否实现产业化，这在很大程度上取决于如何有效地把计算机模拟引入到微泵的设计当中。
因此，本文以数值模拟和降阶建模为基础，对涉及静电—结构—流体三场耦合的静电微泵展开研究，主要包括以下几个部分的内容：<br> 1．简单地阐述了微流体的特性，给出了宏观流体力学理论的适用范围，并以流体力学理论为基础，从理论上证实了无阀微泵具有定向输送流体的功能，推导了无阀微泵的输出流量方程；通过有限元软件ANSYS/Flotran对扩张管和收缩管内流体特性进行了数值模拟。
<br> 2．介绍了流固耦合力学的理论，流固耦合问题的分类和特点；以泵膜的结构动力学方程为基础，把流体的质量矩阵叠加到结构的质量阵上，得到了微泵流固耦合系统的无阻尼振动方程，并利用有限元软件建立了泵膜．腔内流体耦合的有限元模型，分析了微泵的结构尺寸和腔内流体压力对泵膜湿模态的影响。
<br> 3．以数值计算和模态叠加法为基础，建立了静电微泵中静电驱动单元的降阶模型，利用该模型模拟了静电泵膜的静动态特性，并参数化研究了残余应力、泵膜厚度、泵膜半径、极板初始间隙对静电微泵吸合电压和吸合位置的影响；最后还以有限元提取的参数为基础，在Matlab/Simulink模块中通过添加非线性的比较和切换元件，完善了降阶模型的模拟功能，准确地模拟了泵膜的动态吸合—释放过程。
<br> 4．利用计算流体动力学软件CFD—ACE+，建立了无阀静电微泵的全耦合模型，求解时考虑了静电—结构—流场之间的相互作用，研究了静电微泵的动态吸合过程，得到了微泵内部的详细信息，还利用全耦合模型研究了不同驱动频率、不同背压下微泵的特性。
此外，根据文献中提供的信息，建立了简化的固定边界模型，将三场耦合的复杂问题简化成纯流场问题，对两种模型进行了比较研究。
结果表明：固定边界模型在虽然能够降低模拟过程中的求解花费，却无法准确地描述流体对泵膜的影响，各项模拟结果都存在很大程度的失真，而全耦合模型能准确地刻画微泵的工作过程，却要付出巨大的计算代价．<br> 关键词：无阀微泵；静电驱动；降阶建模；流固耦合；计算流体动力学6.会议论文薛强.梁冰.李宏艳可压缩流体渗流的流固耦合问题数值模拟研究2001可压缩流体在多孔介质中的流动过程是流体流动和固体变形相互耦合作用的结果,研究多孔介质中流固耦合渗流规律对于完善流固耦合理论以及工程应用有着重要意义.本文在考虑了流体的可压缩性和固体变形影响的前提下,基于流固耦合力学理论,建立了地下水渗流问题的流固耦合数学模型,采用了编制FSC-SP程序的对数学模型进行数值求解.通过数值计算,比较了考虑耦合效应与非耦合效应之间的存在较大误差,这对于实际工程中流固耦合问题的数值模拟有着重要的理论意义和指导意义.7.学位论文李磊流场模拟和流固耦合问题的网格新方法2009流场模拟是利用计算流体动力学研究流体运动性质的必要前提。
流固耦合力学是流体力学与固体力学交叉形成的一门力学分支，作为研究流体固体两种介质相互作用的一种重要手段，正受到越来越多的关注。
网格技术是研究流场和流固耦合问题的关键，网格的质量、适应性与计算效率是决定数值模拟成功与否的重要因素。
本文主要针对流场和流固耦合模拟中存在的网格技术关键问题进行研究。
本文详细阐述现有的网格生成和更新方法，基于映射函数理论生成二维/三维流场结构化网格。
针对应用中对场函数变密度的要求，提出可控制网格疏密度的插值公式，以此对物体周围流场进行网格剖分，验证其有效性。
针对圆形域（柱形域）流场网格生成质量欠佳的缺陷，提出在目标域中建立内置块的策略，统计分析网格的最小内角分布且与原方法进行对比分析。
运用自编程序，对大跨空间结构周围流场进行网格剖分。
以此验证本方法对于复杂外形结构的良好适应性及计算有效性；并通过不同的网格模型对比发现，在结构附近区域加密的变密度网格模型，可在保证模拟精度较高的同时，明显提高网格生成及迭代计算的效率。
针对流体域的网格移动，提出基于映射结构化网格的插值更新新方法。
采用映射插值函数，计算流体网格节点位移并与初始网格坐标值叠加，获取流体新的节点坐标。
对二维正方形、梭形及三维立方体流场的网格更新的计算表明，本方法可保持原网格的拓扑关系，更新速度快，更新质量好。
使用约束反力分配法和投影插值法实现流体域到固体域和固体域到流体域的信息传递，运用自编程序对典型形体结构流固耦合界面开展信息传递模拟。
经对比传递前后结构与流体的相互作用显示，数值传递效果理想。
8.期刊论文郭术义.陈举华流固耦合应用研究进展-济南大学学报(自然科学版)2004,18(2)流固耦合力学是一门新兴学科.本文简要介绍了该学科的典型应用进展情况,总结了各种研究中的典型方程、数值解法,展望了进一步发展的趋势.9.学位论文张红梅振动法采油提高原油采收率2001该文基于多孔介质声学理论及流固耦合力学,在前人工作的基础上进一步深入研究,建立了一种模拟波动在流体饱和多孔介质中传播的力学模型.并根据波动数值模拟理论及人工边界理论对模型求解.利用计算机编程仿真饱和多孔介质中的波动传播规律,研究了地层波的类型、波速、声场能量的衰减规律及衰减机制.从理论上研究了声场作用机理以及对原油渗透率和粘度的影响.10.期刊论文李骥.张焱.张红梅.孙良田.Li Ji.Zhang Yan.Zhang Hongmei.Sun Liangtian振动采油中地层饱和多孔介质波动规律研究的新方法-石油钻采工艺2000,22(4)结合岩石力学、粘性流体动力学以及流固耦合力学的理论,研究得到了一种分析振动采油中地层饱和多孔介质波动规律的新方法.该方法以流体和固体的波动方程为基础,考虑流固两相间相互作用的粘滞阻力和惯性阻力的耦合效应,得到了一种描述振动采油中地层饱和多孔介质波动规律的实用模型,并用近场波动数值模拟理论求解.该方法物理意义明确,理论可靠,实用性强.本文链接：/Thesis_Y1331635.aspx授权使用：中南大学(zndx)，授权号：c1f49666-6bd9-4da0-b4f4-9dbb00b96dd9下载时间：2010年7月22日。