workbench雙向流固耦合分析

一、 雙向流固耦合的特點

1.1雙向流固耦合都是瞬態分析,在單獨設置流體、固體瞬態分析特性外基礎上要統一流固耦合的時間步;
1.2雙向流固耦合需要考慮大變形問題,以及大變形帶來的網格變形問題;
1.3雙向流固耦合的步驟:流體分析設置-結構分析設置-求解計算-結果;

二、 workbench中的操作步驟(案例:血管和血管壁的耦合分析)

2.1開啓ansys-workbench,創建流固耦合工程,選擇路徑並保存。
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2.2右擊Geometry,導入模型,雙擊Geometry進入DM,生成模型,此時模型是一個實體模型。
2.3 通過實體模型生成血管壁:選中實體模型外部的面,通過“concept-surface from face”生成血管壁
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2.4 對模型進行重命名fluid, solid
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2.5 改變壁面的法向方向,使之能夠選中血管內壁:選中外壁面,通過“tools-surface flip”實現法向翻轉。
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2.6 雙擊mesh 進入FLUENT, 抑制固體(suppress solid),對流體進行網格劃分(mesh generate)
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2.7 定義邊界。選中要定義的面,右鍵選擇 create name selection, 在selection name中填好名字,分別創建好入口,出口,耦合面,對稱面。更新mesh。
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2.8雙擊setup,進入fluent系統。
2.8.1選擇瞬態。
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2.8.2 選擇模型。
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2.8.3自定義材料,並在單元區域環境中選擇材料。
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2.8.4設置邊界條件。Inlet默認是速度入口,要改成壓力入口,這裏我們利用profile設置壓力入口。
Profile文件格式,可以存成記事本形式。圖中節點數應該是4,不是5。
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讀入profile文件
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設置入口壓力:bloodProfile
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2.8.5 設置動網格,並採用線性彈性體。
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2.8.6 創建動網格區域。
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2.8.7 初始化
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2.8.8 計算設置,關閉程序。
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2.9 雙擊工程數據,定義血管壁的材料。
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2.10 雙擊model進入mechanical。在這裏插入圖片描述
抑制流體(suppress fluid)
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設置固體的偏移位置到頂面
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設定厚度和材料。
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2.11 劃分網格
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2.12 定義邊界條件
插入對稱面
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選擇線條,修改對稱法向量爲Z軸。
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插入固定面,選擇入口的三條線
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插入流固耦合界面,選擇血管內壁

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2.13 分析設置,關閉系統
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2.14 打開系統耦合器
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2.14.1 設置分析時間
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2.14.2 創建流固耦合界面,並調整執行順序
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2.14.3 求解
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三、 查看流固耦合分析結果

3.1結構的變形在這裏插入圖片描述
Solution 右鍵,選擇“insert-deformation-total”,total deformation右鍵,選擇“evaluate all results”
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3.2查看受力情況
Solution 右鍵,選擇“insert-stress-equivalent”,equivalent stress右鍵,選擇“evaluate all results”

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