流固耦合教学

1、打开ANSYS Workbench，将模块拖动到空白空间，然后连接模块。22、在第一个模块中，打开Geometry以创建几何模型。(1)在xy平面上创建Ship Shell船长：0.4，船宽：0.14，类型深度0.11将第一个Solid重命名为Ship Solid在概念中，选择Surfaces From Faces，选择模型的六个面，然后选择Apply，Generate .将第二个Ship Solid重命名为Ship Shell右键单击Ship Solid，选择Hide Body以显示Ship Shell，然后对Ship Shell执行相同的操作(即隐藏)(2)在yz平面上创建水箱单击(New Plane)，然后选择YZ plane，Apply沿x轴正向将Yz平面偏移0.02m(图中的法线，z)单击Generate一次，然后单击Show body Ship Solid和Ship Shell您可以看到YZ平面已转换为躯干内部然后，将Ship Solid和Ship Shell都选择为Hide，选择Plane 4，然后单击“放置在前面”，再单击“生成”单击“新建Sketch:”，在此Sketch中创建水箱模型素描单击“约束”(Constrains)将草绘的水平线水平调整为竖直：实际上，仅使用“Horizontal(水平)”和“Vertical(垂直)”也可以。例如，首先单击“水平”约束，然后单击草图的水平线段。调整后，外观如下图所示。定义尺寸。左下方的空缺是保留“应变计”的部分，需要单独建模单击“挤出”，然后设置“操作”(从下拉列表中选择“添加冻结”)和“挤出大小”(0.1m)。然后，Generate将第三个Solid重命名为Fluid，拉伸后的效果如下：创建另一个新Sketch，在空白处绘制矩形，拉伸0.1m(其中Operation属性选择为Add Frozen)，然后单击Generate将第四个Solid重命名为Fluid建立小屋墙：在概念下，选取Surfaces From Faces，然后选取除应变修补以外的其他9个面在图中，“应变计”显示为未着色。也就是说，保持未选中状态，然后Generate将第五个Fluid重命名为Fluid Shell再次选择Surfaces From Faces，选择Apply，Generate，然后将其重命名为Fluid Shell选取Fluid(内部流场)，然后将其属性更改为Fluid(对于Fluent，默认值为Solid)选择“内部流场”，右键单击，然后选择“从新部件”，将其重命名为Fluid再次选取“隔墙”(Fluid Shell)配置部件并将其重命名为Fluid Shell这将完成油罐(内部流场和舱壁)，然后执行所有隐藏体(3)在ZX Plane中嵌入外流场选择，调整到前视图，旋转坐标系确定外部尺寸，然后确定内部尺寸。外部流场绕轴(水平轴)对称，每个水平轴0.3米，垂直轴3.14米，内部线0.14米，水平(垂直深度)0.11米单击“拉伸”(Extrude)后，拉伸长度为船长，即0.4m。其中Operation选择Add Frozen，Generate外流场将船体位置留空，重命名为Out Fluid，然后将属性更改为Fluid接下来是流场分割：在“工具”下，选择“冻结”以生成透明度效果单击Slice或单击Create中的Slice以选择Slice Type中的Slice by surface，然后单击Target Face以选择船体所在位置(即图中流出站点为空的位置)内的一侧(如果左侧是第一个面)，然后单击Appy。在“Slice Targets”下，选择“Selected Bodies”，单击“Bodies”，选择“流出”字段，然后依次选择“Apply将船体内部(逆时针方向)的第二、第三、第四个面等分为Target Face。最终结果如下：外流场被截断为8个对象将这八个对象组织到一个part中，然后将其重命名为Out Fluid。show body将Ship Solid、Ship Shell、Fluid和Fluid Shell部分结合使用，以查看整个模型，包括出风口、船体、水箱和内部流场几何模型现已创建、退出、在project中保存，并命名为try-2015.12.073、设置材质单击打开工程数据，单击，然后选择在表格中找到钢结构(Structural)，按一下滑鼠右键，选取Add to B2，然后按一下返回设定Structural Steel 1的材料参数。此处仅设置“Density(密度)”和“Youngs Modulus(弹性系数)”。在表中找到以下两个参数，并将其设置为此这表示刚度同时设置Structural Steel 2。与密度一样，弹性系数变更为2E 10。这与Structural Steel 1相关单击，返回到Project并保存4、分割和载入网格(1)单击“模型”打开Ship Solid、Fluid和Out Fluid Suppress，然后单击Ship Shell将其设置为单击“流动壳”选择所有子体，然后将其设置为将Ship Shell设置为Hide，然后首先绘制小屋的栅格右键单击Mesh，然后选择Insert中的sizing，以选取除与网格单位长度为0.01m的拉伸相同的边外的其馀10条边再次选择剩馀的两条边(面片边的长度也为0.01m)，然后在每条边上喷射9个点展示Ship Shell，并为Ship Shell分割格线先把船长方向的四条边分成36条同时选择剩下的8个短边，分成10个右键单击Mesh，在“插入”中选择“方法”，在模型框(蓝色底部)中右键单击，然后单击“选择全部，应用”在Mesh上单击鼠标右键，然后左键单击“Generate Mesh”以生成网格要查看油罐的栅格，请单击Ship Shell作为Hide，然后单击mesh(2)设定约束和时间步长单击Analysis Settings，然后进行以下设置应用重力：单击，然后选择“标准地球重力”套用三个流体-固体接合：按一下，然后选取Fluid Solid介面并重复三次单击第一个Fluid Solid界面，然后选择油罐的六个面(不要在应变计中选择)。Apply单击第二个Fluid Solid界面，然后选择应变计，应用看看show shell单击第三个Fluid Solid Interface，选择具有长边的四个面，然后应用再次选择Ship Shell的所有短边所在的两个面，然后单击以选择DisplacementDetail of Displacement将y方向位移限制为0，但不进行其他设置。这是因为波浪沿x方向，所以y方向不应有位移测量滚动角度：通过测量两点沿z轴的位移，然后将偏移差除以倍宽度，再执行反正弦运算，可以获得滚动角度(弧度值，如有必要，乘以360，除以2)。右键单击解决方案，然后选择定义以下两项：单击第一个Deformation Probe，选择第一个点(如图中所示)，然后应用然后在特定属性中设置单击第二个Deformation Probe，选择第二个点(第一个点右侧的点)，然后单击Apply以在特定属性中进行设置监视模型的应力应变：在“解决方案”上单击鼠标右键，然后选择右键单击解决方案，然后选择获取变形和应力监控模块这将结束结构模块设置，退出Mechanical，右键单击模型，单击“更新”，对设置执行相同的操作，保存，然后退出(3)流体部分的网格在“流动流”下，单击“网格”以进入流体域的网格分割由于您不在流体域中设置结构部分，因此必须仅保留结构部分Suppress，即Fluid和Out Fluid内部“流场”(Fluid)的栅格首先被分割，执行“出流场”(Out Fluid)Hide分割栅格的具体步骤不再详细说明。看图片就行了然后然后显示Out Fluid并隐藏Fluid从左到右分割Then此网格部分由密集定义为稀疏，但我发现具有单独边的渐变与定义相反。此问题可以通过Detail of Edge Sizing下的Reverse Bias解决。您可以单击Reverse Bias右侧的复选框，选择多个对角，然后选择“应用”。此功能可以解决以后在15.0或更高版本中可用的类似问题Then这部分在最上面Then这部分在最下面Then这是中间部分(船舶运动的精度高，需要加密网格)Then此部分是分型面宽度方向的网面，分割时可以将座标系统旋转到适当的位置请显示Fluid在Mesh上单击鼠标右键，然后在Insert中选择Mapped Face Meshing，在模型的蓝色区域中单击鼠标右键，选择“选择全部”，然后单击“应用”。在工具栏上，单击Generate Mesh(或在Mesh中查找Generate Mesh)注意：生成网格后，可能会出现网格仍然不均匀或某些区域严重变形的现象。第一次执行此示例时也可能出现此问题，并且已确认网格本身拆分错误，“立方体”网格类型的设置也是正确的。但是，如果将所有“Behavior”选项选择为“soft”，则会出现此问题。如果再次选择为hard，则会重新生成网格。(4)流体域边界定义根据上一项隐藏Out Fluid，然后在Fluid中执行以下操作清空应变电影右键单击蓝色区域，然后选择“创建命名选择”。FSI1(与结构模块的Fluid Solid Surface1相对应)使用相同的方法将“应变计”定义为FSI2请给我看Out Fluid。单击“网格”以便更容易查看选择与船相邻的四个面使用上述方法，命名为FSI3以同样的方式选择Out Fluid顶部的面，然后将其命名为Out选择Out Fluid的第一个(面)，然后将其命名为moving wall选择Out Fluid的底面和尾部(面)，将其命名为wall分别选择Out Fluid的正面和背面，并将其命名为sym1和sym2(表示对称面或对称面)现在，流体域的网格和设置结束，退出，返回到Project，更新mesh，保存，然后退出Project复制保存的try-2015.12.07文件夹，将副本末尾的副本更改为fuben，然后在副本上执行后续设置和计算5、设置和初始化流利的流场参数在复制副本中打开Fluent，如下图所示。单击Fluid Flow模块下的setup，然后选择Parallel然后单击OK进入Fluent(设置为四核配置，如果是单核，则选择Serial即可)此部分没有UDF，可以轻松设置，详细设置过程将介绍此示例的视频，从45分43秒到1小时04分54秒设置完成后，退出并保存6、设置流-固耦合在“系统调用”