AnsysCF流固耦合分析

A n s y s C F流固耦合分析

文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

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：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:

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

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。

再新建一个流体，取名fluid。

设置domain

添加边界条件

取名为interface设置流固耦合界面，对应为abc。

这就是流固耦合界面的设置过程。

同理，建立sym1

Sym2

这个选项默认为no slip 的 wall，最普通的那种，不必特殊设置

初始化：

求解控制

输出控制：

Output variables list

看清楚字母，别搞错了！

Monitor板最上面的一个角点，也是ansys中计算关心的点

如这个十字号

保存以上设置即可。

返回到workbench，双击solution启动计算器。

不用更改设置，直接计算即可。

以上过程小心仔细，一般不会出现错误的。

至此，几分钟后即可计算完成。

先看收敛曲线

再看monitor点

曲线跟单独的板的振动十分相似，说明计算是正确的。

后处理：

再次返回workbench，双击results，启动后处理。

先查看板的应力

是对的

以前我用CFX11做过同样的例子，所以以下提供CFX11中的结果，与cfx12类似。

可用查看速度矢量。

从以上结果来看，分析是完全正确的！

动画制作略。

关于后处理，大家可以自己参考官方帮助做一下。