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Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍

(2019-02-24 12:08:43)
标签:

流固耦合

fsi

flow3d

分类: FLOW-3D实例应用

流固耦合在生活中、工程中及科研中都是比较常见的,比如可塌陷管、血管流动、船舶运动等等,因为应用广泛当然也是数值模拟软件的必争之地,今天介绍一下Flow-3D的流固耦合分析方法。

Flow-3D中有fluid-structure interaction (FSI) model,是利用有限元发对实体对象的应力以及产生的形变进行模拟分析。值的说明的是不要与simple Deforming Object混淆,这个模型是专门做简单的wall变形等小变形的模型。FSI模型可以同时力变形+热变形,本次只计算力变形,介绍如下:

模型介绍,在水流的作用下挡板受力,计算受力情况下的动态形变。
Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍网格设置,流体部分网格采用均一网格。
Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍FSI设置
将参与流固耦合的固体单独定义成component,选择FSI Deformable Properties,来设置FSI各种相关参数。
Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍

Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍
相关参数设置
固体材质材料属性设置,密度、杨氏模量、泊松比等强度计算的基本参数,如果涉及热变形需要设置热膨胀率等相关参数。
Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍
设置流固之间的耦合性质,即单向耦合和双向耦合。所谓单向就是流体作用于固体,但固体变形不反馈到流体流动,适合小变形计算;而双向耦合就是计算流固的双向变形的影响。
Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍
固体网格划分
可以采用软件划分,也可以采用第三方软件导入。
Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍

结果展示
展示一下位移和应力的结果。
Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍

Flow-3D流固耦合FSI(fluid-structure-interaction)介绍

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