弹性血管流固耦合教程
合集下载
相关主题
- 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)。
2:原来流体为自己建的Blood,为可压缩流体,我自己试了下,用Water也可以,所以就简化了建新材料这一步
3:我用的是Ansys12.0版本,我建的模型保存成多种格式,欢迎大家下载做着玩玩
图1 geometry.rar(31.03KB)
A:首先打开AnsysWorkbench拖出各个模块,连接关系如下图:
图15
O:设置边界条件,入口设为Opening,参数用表达式,就是之前图L设的Pin,表示入口为压力脉冲
图16
P:出口也设为Opening,出口压力0Pa
图17
Q:对称面的设置Symmetry
图18
R:流固耦合面得设置,这个设置就是用来传递流体与固体的相互作用的
图19
S:初始化赋值
图20
T:求解控制设置,基本不需要改动,对照查看下
遵照教程,是在CFX中给出的
图6
F:对血管加约束,可以把两端完全约束,对称面部分在垂直面内不可运动,也可以所有平面部分都完全约束,这个没关系,都可以计算。
图7
G:右键插入流固耦合面,当然就是流体固体接触面了
图8
H:注意还要指定fsi需要求解什么量,我这里给出了要求Vonmises和全部变形,也就是在CFX-POST中可以看到固体的神马结果,否则只能观察流体的输出结果。
图21
U:求解控制设置2,请对照设置耦合控制步数
图22
V:求解输出项控制,这一步很重要,请看准要求解的三个参数,设置错误就得不到想要的结果
图23
W:设置监控,为了查看关心的参数在计算过程中的显示,个人认为不影响计算结果,自己设置。
以上全部设置完毕就可以保存设置计算了,不用另存,Workbench会直接将数据进行传递。在Workbench中启动求解,不用多余的设置,直接求解。求解完后进入下面的后处理部分。
图4
D:更改密度,杨氏模量,和泊松比。重命名。上一步给出了怎么保存修改结果
图5
E:这个是Ansysmodel部分,这里是不需要用到流体部分的,不需要删掉,只要右键对它Suppress就可以了。单击Pipe,可以在下面设置材料
图6也不是必须空缺Analysis Settings,如果这里不给出,到CFX中会提示错误,但是没有任何影响,在CFX里面设置就可以
实际上可以在Transient Structural的setup上面点右键,transfer data to new simulation FLOW(CFX)同样可以建立新的CFX分析模块,而且不用自己连线,本图
图2
B:可双击EngineeringData编辑材料,因为进入Ansys结构部分设置时候要用到血管材料,默认是结构钢,太硬了,所以要自己重新设材料,这点很重要!
4.求解时报错,程序认为pin函数的单位是s应该为pa,我反复检查1666[pa]*step((0.01[s]-t)/1[s])*sin(pi*t/0.01[s])的单位的确是pa,不知道为什么会出现这种情况?
你的第二副图有问题,建好模型双击mesh,打开划分网格界面,按照CFX-mesh规则划分好网格后,应当mesh后面是打钩的,没打勾的话在你图片的那个界面没打勾的mesh上面右键,选择update就行了;Ansys设置好后不要求解,用tools——save保存,如果保存项不可用,点一下结构树上的solutions就可以了,不要求解,保存项可用时加以保存,记住保存位置!47#wanglifeng9
3:层流紊流都可以算,但是个人认为层流比较好算,调试时间短,先做层流,做好了再做紊流
4:前面的问题先解决吧,这个你自己调试下,我也不是很清楚,调试出脉冲信号曲线才行51#no_feat
楼主,我又有问题了,我设置好了提交计算,计算出错,这个错误提示信息,你给看看
图30
每次求解前可以把之前求解的结果删掉,方法:solutions右键选择cleargenerationData就可以了如果这样还是解决不了,就是别的方面你设置错误了,不是通过你给的图片能够判断的62#wanglifeng9
图26
POST-3:在空白处右键-Deformation-2*Auto,目的是放大变形,因为实际的变形很小,放大后效果才会很明显
图27
POST-4:查看各个时间步的变形结果,如果你看到对称面与血管壁同步变形的话,恭喜你,你已经完成血管的流固耦合了!
图28
楼主我是新手,我照着你的方法做到最后一步,但不知道怎么在WB中启动求解,一直无法计算,我的截图是正确的吗?
图3的这个对号加小箭头的状态只调试出来一次,其他的都没弄出来过,索性全部给updata了
图3
C:单击我画的第一个大圈(左列),右击我画的第二个大圈(左列)——Duplicate,复制一个同种材料。在复制的材料后面框里有链接,这个链接是链接到材料库的,右键把链接打断,我是这么做的。如果双击EngineeringData看不到我图中的界面的话,可以在主菜单中——View——Properties以及接下来的两个选项给选上就可以看见了。改好材料后可以把对新材料重命名,用右键。然后再主菜单上点击updateproject,材料就可以在材料设置里用了。
基于Ansys12.0的Workbench血管流固耦合之最详尽小火车之旅
Workbench,血管,小火车,耦合Workbench,血管,小火车,耦合
承蒙“水若无痕”版主信任,我把我做过的血管流固耦合以小火车的形式发出来,与大家共同讨论学习。首先概述一下:
1:血管建的比较短,这样单元会少些,调试比较方便,但效果可能没官方视频的好看,但原理步骤没错就行
2)划分网格,这个网格与流体部分是独立的,没有形状要求;
3)施加约束;
4)定义流固耦合面;
5)设置Ansys求解项;最后保存就好了
图9
I:打开CFX,由于是在Workbench下运行的,所以模型都是直接自动导入的(不包括Ansys结构文件),下图是我设置好的概图
图10
J:Analy来自百度文库isType的设置,看我在图中画的圈,仔细设置,一般不会有错。这里要设置为流固耦合瞬态分析,导入之前保存好的Ansys结构输入文件。
我又做了好几遍,感觉有以下几点:
1.从开始到导出.inp没有什么问题(中途不要划分单元,不要设定时程,点一下solution,再点tool输出)。
2.我是双击mesh设置cfx的网格的,但网格包括了管壁和水,这样进入cfx-pro也包括管壁和水,我没有学过cfx,这样做不知道对不对?
3.cfx-pro的设置中我发现我的界面与楼主截图不一样,我的边界设置有紊流度选项,可能是版本的问题。
1:有限元分析必然要划分单元的,这个单元划分与流体的不同,是独立的,不要设定时间,时间由cfx求解控制,点solutions为了使得tools下保存可用,因为有时候保存按钮不可用,不是为了求解
2:你要先学习下画简单的流体网格,帮助文件里的CFX——mesh部分有教程,你需要练习下,进行流体或固体划分网格时要把不用的部分给禁用
图29
看了一下你的截图,为什么有限元设置部分里-setup后面也打了勾呢?设置好有限元部分就要保存了,不要求解的。启动耦合求解:在CFX做完设置后在Workbench界面里CFX-pre下面的求解-solution双击,弹出求解窗口,点击run就可以了43#no_feat
你看下42#截图,在最初准备阶段就要把这个框架给建好,然后你建好模型,mesh等都会被自动导入下一步,不会没有模型的,是不是你的框架不对还是在进入cfx之前网格部分没有准备好?要看到cell上面打钩才对!44#wanglifeng9
然后要保存*.inp文件(如果将structural中的setup cellupdata的话,保存inp文件不是必须的),这个就是进行流固耦合的Ansys部分求解文件,保存时如果Tools菜单下保存按钮不可用可以点一下下面的——solution,当然做这个之前保证各部分设好了:
1)只有血管壁模型有效;
1666[Pa]*step((0.01[s]-t)/1[s])*sin(pi*t/0.01[s])
areaAve(p)@out1
图13
M:按下图设置,目的是为了查看压力脉冲信号
图14
N:上一幅图左下角的PlotExpression按钮显示压力脉冲曲线,图N左下角的DefinePlot则可以退回上一步重新设置参数
如果在前面将structural中的setupupdata的话,图11第一个圈这里将会出现ds.dat的文件,是由固体自动传过来的。如果没有updata的话,这里可以导入之前写好的inp文件。
图11
K:DefaultDomain设置,注意要选择材料
图12
L:建立一个表达式,我的图里面建了三个,第一个是我建Blood材料用的可压缩材料的密度函数,为了简化,用水也可以,所以大家不用写这个。只要第二个Pin,这是要用的一个脉冲压强,给血管一个脉冲。建好后检查函数曲线——M图。
图24
POST-1:后处理部分,在Workbench下直接打开后处理,结果会直接导入,勾选我画的圈,显示血管壁和对称面
图25
POST-2:
1):显示血管壁和对称面后,分别在对称面和血管壁上右键-Render-ShowMeshLines目的是显示网格;
2):分别在对称面上和血管壁上右击,对称面—Colour-Pressure显示压力图;血管壁-Colour-Vonmises显示应力图
3:我用的是Ansys12.0版本,我建的模型保存成多种格式,欢迎大家下载做着玩玩
图1 geometry.rar(31.03KB)
A:首先打开AnsysWorkbench拖出各个模块,连接关系如下图:
图15
O:设置边界条件,入口设为Opening,参数用表达式,就是之前图L设的Pin,表示入口为压力脉冲
图16
P:出口也设为Opening,出口压力0Pa
图17
Q:对称面的设置Symmetry
图18
R:流固耦合面得设置,这个设置就是用来传递流体与固体的相互作用的
图19
S:初始化赋值
图20
T:求解控制设置,基本不需要改动,对照查看下
遵照教程,是在CFX中给出的
图6
F:对血管加约束,可以把两端完全约束,对称面部分在垂直面内不可运动,也可以所有平面部分都完全约束,这个没关系,都可以计算。
图7
G:右键插入流固耦合面,当然就是流体固体接触面了
图8
H:注意还要指定fsi需要求解什么量,我这里给出了要求Vonmises和全部变形,也就是在CFX-POST中可以看到固体的神马结果,否则只能观察流体的输出结果。
图21
U:求解控制设置2,请对照设置耦合控制步数
图22
V:求解输出项控制,这一步很重要,请看准要求解的三个参数,设置错误就得不到想要的结果
图23
W:设置监控,为了查看关心的参数在计算过程中的显示,个人认为不影响计算结果,自己设置。
以上全部设置完毕就可以保存设置计算了,不用另存,Workbench会直接将数据进行传递。在Workbench中启动求解,不用多余的设置,直接求解。求解完后进入下面的后处理部分。
图4
D:更改密度,杨氏模量,和泊松比。重命名。上一步给出了怎么保存修改结果
图5
E:这个是Ansysmodel部分,这里是不需要用到流体部分的,不需要删掉,只要右键对它Suppress就可以了。单击Pipe,可以在下面设置材料
图6也不是必须空缺Analysis Settings,如果这里不给出,到CFX中会提示错误,但是没有任何影响,在CFX里面设置就可以
实际上可以在Transient Structural的setup上面点右键,transfer data to new simulation FLOW(CFX)同样可以建立新的CFX分析模块,而且不用自己连线,本图
图2
B:可双击EngineeringData编辑材料,因为进入Ansys结构部分设置时候要用到血管材料,默认是结构钢,太硬了,所以要自己重新设材料,这点很重要!
4.求解时报错,程序认为pin函数的单位是s应该为pa,我反复检查1666[pa]*step((0.01[s]-t)/1[s])*sin(pi*t/0.01[s])的单位的确是pa,不知道为什么会出现这种情况?
你的第二副图有问题,建好模型双击mesh,打开划分网格界面,按照CFX-mesh规则划分好网格后,应当mesh后面是打钩的,没打勾的话在你图片的那个界面没打勾的mesh上面右键,选择update就行了;Ansys设置好后不要求解,用tools——save保存,如果保存项不可用,点一下结构树上的solutions就可以了,不要求解,保存项可用时加以保存,记住保存位置!47#wanglifeng9
3:层流紊流都可以算,但是个人认为层流比较好算,调试时间短,先做层流,做好了再做紊流
4:前面的问题先解决吧,这个你自己调试下,我也不是很清楚,调试出脉冲信号曲线才行51#no_feat
楼主,我又有问题了,我设置好了提交计算,计算出错,这个错误提示信息,你给看看
图30
每次求解前可以把之前求解的结果删掉,方法:solutions右键选择cleargenerationData就可以了如果这样还是解决不了,就是别的方面你设置错误了,不是通过你给的图片能够判断的62#wanglifeng9
图26
POST-3:在空白处右键-Deformation-2*Auto,目的是放大变形,因为实际的变形很小,放大后效果才会很明显
图27
POST-4:查看各个时间步的变形结果,如果你看到对称面与血管壁同步变形的话,恭喜你,你已经完成血管的流固耦合了!
图28
楼主我是新手,我照着你的方法做到最后一步,但不知道怎么在WB中启动求解,一直无法计算,我的截图是正确的吗?
图3的这个对号加小箭头的状态只调试出来一次,其他的都没弄出来过,索性全部给updata了
图3
C:单击我画的第一个大圈(左列),右击我画的第二个大圈(左列)——Duplicate,复制一个同种材料。在复制的材料后面框里有链接,这个链接是链接到材料库的,右键把链接打断,我是这么做的。如果双击EngineeringData看不到我图中的界面的话,可以在主菜单中——View——Properties以及接下来的两个选项给选上就可以看见了。改好材料后可以把对新材料重命名,用右键。然后再主菜单上点击updateproject,材料就可以在材料设置里用了。
基于Ansys12.0的Workbench血管流固耦合之最详尽小火车之旅
Workbench,血管,小火车,耦合Workbench,血管,小火车,耦合
承蒙“水若无痕”版主信任,我把我做过的血管流固耦合以小火车的形式发出来,与大家共同讨论学习。首先概述一下:
1:血管建的比较短,这样单元会少些,调试比较方便,但效果可能没官方视频的好看,但原理步骤没错就行
2)划分网格,这个网格与流体部分是独立的,没有形状要求;
3)施加约束;
4)定义流固耦合面;
5)设置Ansys求解项;最后保存就好了
图9
I:打开CFX,由于是在Workbench下运行的,所以模型都是直接自动导入的(不包括Ansys结构文件),下图是我设置好的概图
图10
J:Analy来自百度文库isType的设置,看我在图中画的圈,仔细设置,一般不会有错。这里要设置为流固耦合瞬态分析,导入之前保存好的Ansys结构输入文件。
我又做了好几遍,感觉有以下几点:
1.从开始到导出.inp没有什么问题(中途不要划分单元,不要设定时程,点一下solution,再点tool输出)。
2.我是双击mesh设置cfx的网格的,但网格包括了管壁和水,这样进入cfx-pro也包括管壁和水,我没有学过cfx,这样做不知道对不对?
3.cfx-pro的设置中我发现我的界面与楼主截图不一样,我的边界设置有紊流度选项,可能是版本的问题。
1:有限元分析必然要划分单元的,这个单元划分与流体的不同,是独立的,不要设定时间,时间由cfx求解控制,点solutions为了使得tools下保存可用,因为有时候保存按钮不可用,不是为了求解
2:你要先学习下画简单的流体网格,帮助文件里的CFX——mesh部分有教程,你需要练习下,进行流体或固体划分网格时要把不用的部分给禁用
图29
看了一下你的截图,为什么有限元设置部分里-setup后面也打了勾呢?设置好有限元部分就要保存了,不要求解的。启动耦合求解:在CFX做完设置后在Workbench界面里CFX-pre下面的求解-solution双击,弹出求解窗口,点击run就可以了43#no_feat
你看下42#截图,在最初准备阶段就要把这个框架给建好,然后你建好模型,mesh等都会被自动导入下一步,不会没有模型的,是不是你的框架不对还是在进入cfx之前网格部分没有准备好?要看到cell上面打钩才对!44#wanglifeng9
然后要保存*.inp文件(如果将structural中的setup cellupdata的话,保存inp文件不是必须的),这个就是进行流固耦合的Ansys部分求解文件,保存时如果Tools菜单下保存按钮不可用可以点一下下面的——solution,当然做这个之前保证各部分设好了:
1)只有血管壁模型有效;
1666[Pa]*step((0.01[s]-t)/1[s])*sin(pi*t/0.01[s])
areaAve(p)@out1
图13
M:按下图设置,目的是为了查看压力脉冲信号
图14
N:上一幅图左下角的PlotExpression按钮显示压力脉冲曲线,图N左下角的DefinePlot则可以退回上一步重新设置参数
如果在前面将structural中的setupupdata的话,图11第一个圈这里将会出现ds.dat的文件,是由固体自动传过来的。如果没有updata的话,这里可以导入之前写好的inp文件。
图11
K:DefaultDomain设置,注意要选择材料
图12
L:建立一个表达式,我的图里面建了三个,第一个是我建Blood材料用的可压缩材料的密度函数,为了简化,用水也可以,所以大家不用写这个。只要第二个Pin,这是要用的一个脉冲压强,给血管一个脉冲。建好后检查函数曲线——M图。
图24
POST-1:后处理部分,在Workbench下直接打开后处理,结果会直接导入,勾选我画的圈,显示血管壁和对称面
图25
POST-2:
1):显示血管壁和对称面后,分别在对称面和血管壁上右键-Render-ShowMeshLines目的是显示网格;
2):分别在对称面上和血管壁上右击,对称面—Colour-Pressure显示压力图;血管壁-Colour-Vonmises显示应力图