ansys14workbench血管流固耦合分析实例.doc

Ansys14 workbench血管流固耦合实例根据收集的一些资料，进行学习后，试着做了这个ansys14workbench的血管流固耦合模拟，感觉能够耦合上，仅是熟悉流固耦合分析过程，不一定正确，仅供参考，希望大家多讨论。谢谢！1、先在proe5中建立血管与血液流体区的模型（两者装配起来），或者直接在workbench中建模。图1 模型图2、新建工程。在workbench中toolbox中选custom system，双击FSI: FluidFlow(fluent)-static structure.图2 计算工程3、修改engineering data，因为系统缺省材料是钢，需要构建血管材料，如图3所示。先复制steel，而后修改密度1150kg/m3，杨氏模量4.5e8Pa，泊松比0.3，重新命名，最后在主菜单中点击“update project”保存.图3 修改工程材料4、模型导入，进入gemetry模块，import外部模型文件。图4 模型导入图5、进入FLUENT网格划分。在workbench工程视图中的Mesh上点击右键，选择Edit，如图5所示，进入网格划分meshing界面，如图6所示。我们这里需要去掉血管部分，只保留血液几何。图5 进入网格划分 图6 禁用血管模型6、设置网格方法。默认是采用ICEM CFD进行网格划分，设置方式如图7所示，截面圆弧边分为12份，纵截面的边均分为10份，网格结果如图8所示。另外在这个界面中要设置边界的几何面，如inlet、outlet、symmetry 图7 设置网格划分方式 图8 最终出网格图9 边界几何7、进入fluent图10 进入fluent关闭mesh，回到fluent工程窗口，右键点击setup，选择edit，进入fluent。这里设置瞬态计算，流体为血液（密度1060，动力粘度0.004pas），入口压力波动（用profile输入），出口压力0Pa，采用k-e湍流模型。瞬态血液材质入口压力波动profile。(inletpress transient 7 0)(time 0 0.004 0.005 0.006 0.01 0.015 0.03)(pressure 0 1500 1700 1500 0 0 0)入口边界图11 Fluent中设置计算时记录入口边界压力的变化，如图12所示，与profile设置近似。图12 入口压力变化计算完后查看fluid_interface面上压力分布（可以分步看），如图13所示。中间平面的压力与速度如图14所示。流线如图15所示。图13 fluid_interface面上压力分布 图14 中间平面（对称面）的压力与速度图15 流线8、关闭fluent，进入Static Structure的model，如图16所示。注意geometry树形节点上，禁用血液计算区域。图16 禁用流体区域 8、导入流体载荷如图17所示，插入流体载荷，血管几何选择内圆面，CFD surface选择预先设置的inface面，就是将inface的压力数据传递给血管的内圆面。 导入流体载荷后的模型如图17所示。图17 插入流体载荷9、设置固体约束约束血管一端为fixed，如图18所示。进行计算。计算结果如图18所示。图18 血管一端约束应力变形图19计算结果10、总结在ansys14workbench中进行流固耦合（FSI）计算相当简单，但这仅是单向耦合，如果实现双向耦合的话还是比较复杂的。计算过程仅供参考，经不起专家的推敲啊，有建议发邮件给我啊，谢谢！欢迎您下载我们的文档，后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用致力于合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习