ansys流固耦合分析与工程实例 附ANSYS流固耦合分析与工程实例下载

ANSYS 很早便开始进行流固耦合的研究和应用， 目前 ANSYS 中的流固耦合分析算法和功能已相当成熟，可以通过或者不通过第三方软件(如 MPCCI)实现 ANSYS Mechanical APDL + CFX、ANSYS Mechanical APDL + FLUENT、ANSYS Mechanical + CFX 的流固耦合分析。

从算法上讲，ANSYS(也包括其他大型商业软件)主要采用分离解法也就是载荷传递法求解流固耦合问题。但从数据传递角度出发，流固耦合分析还可以分为两种：单向流固耦合分析(oneway coupling 或 unidirectional  coupling)和双向流固耦合分析(twoway coupling 或bidirectional coupling)。其中，双向耦合因为求解顺序的不同又可分为顺序求解法(Sequential solution)和同时求解法(Simultaneous  solution)，下图简单概括了基于 ANSYS 的耦合分析。

• 案例分析方法

此分析方法可以被应用于所有的单向流固耦合问题的分析, 比如水泵、压缩机、风扇、吹风机、 涡轮、膨胀器、涡轮增压器和鼓风机等等。其在应用上具有普遍性, 操作上具有简易性。

单向计算可以使用瞬态或稳态，双向计算通常为瞬态计算。注意固体，流体和耦合计算的时间步长必须保持一致。同时需要关闭结构的auto time stepping。

• 具体步骤

1、创建几何模型，需要同时创建固体模型与流体模型。

2、在Workbench中搭建流固耦合流程。

3、流体求解设置

• 网格划分:抑制固体,对流场区域的网格进行划分,并进行边界命名,包括入口、出口等。

• 求解设置

•  动网格区域设置

• 时间步控制

4、结构求解设置

• 网格划分。抑制流体区域网格,对结构网格进行划分,并重命名。

• 约束和边界设置。

5、流固耦合System Coupling设置

• 耦合求解时间设置。包括时间步,总计算时间等。

• 定义流固数据传递。如：流体向固体传递力的数据,固体向流体传递位移数据等。

6、仿真结果查看

流体中主要查看流场改变，固体中主要查看位移、应力及应变信息。