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文档简介

1、水流冲击平板分析一、分析方法 流固耦合流固耦合分析是流体分析和固体分析交叉耦合而生成的分析方法，它是一门研究可变形固体在流场作用下的各种行为以及固体变形对流场影响这二者相互作用的一门分析方法。在某些特定研究和分析中，由于涉及的固体变形和流场变化都不能忽视，流固耦合分析便显得极为重要和不可缺少。第1页/共25页水流冲击平板分析流固耦合研究和分析在众多领域，包括航空航天、水利、建筑、石油、化工、海洋以及生物领域，有着重要的意义和应用前景。第2页/共25页水流冲击平板分析二、应用软件ANSYS WorkbenchANSYS很早便开始流固耦合分析方面的研究和应用。其先后并购和组合了流体仿真中著名软件C

2、FX和FLUENT，使得新开发的ANSYS Workbench有能力在不需要第三方软件的情况下，实现单向和双向流固耦合分析。大量的流固耦合分析研究和应用已经证明，通过ANSYS Workbench进行流固耦合分析操作简单、计算迅速、结果可靠。第3页/共25页水流冲击平板分析ANSYS主要采用分离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，流固耦合分析可以分为两种：单向流固耦合和双向流固耦合。本例采用单向流固耦合分析。第4页/共25页水流冲击平板分析三、问题描述平板厚0.1m，长、宽各1m，外部流域长5m，宽、高各2m。平板垂直而立，底部固定，受到水流冲击作用，将会产生变形，要求计

3、算平板的变形情况。第5页/共25页水流冲击平板分析四、解决过程1.创建分析项目，启动FLUENT- Static Structural模块。第6页/共25页水流冲击平板分析2、建立平板及外流域模型。平板设置信息第7页/共25页水流冲击平板分析布尔运算后模型第8页/共25页水流冲击平板分析3流体分析l划分网格流场网格划分第9页/共25页水流冲击平板分析l为流体分析指定边界名称指定流体边界面第10页/共25页水流冲击平板分析l流体设置和求解设置重力加速度第11页/共25页水流冲击平板分析选择湍流模型第12页/共25页水流冲击平板分析选择材料水第13页/共25页水流冲击平板分析设定进口边界条件第14

4、页/共25页水流冲击平板分析松弛因子保持默认，收敛残差设置为0.001，初始化流场并计算。收敛曲线第15页/共25页水流冲击平板分析4、流体分析结果查看查看压力分布第16页/共25页水流冲击平板分析查看平板Z方向受力第17页/共25页水流冲击平板分析4 结构分析l结构网格划分平板结构网格第18页/共25页水流冲击平板分析l添加约束/载荷添加流场压力载荷第19页/共25页水流冲击平板分析查看已加载到固体表面的压力及合力第20页/共25页水流冲击平板分析l求解平板等效应力及变形量平板变形结果第21页/共25页水流冲击平板分析平板应力分布第22页/共25页水流冲击平板分析五、结论由平板变形结果和应力分布看以看出，最大变形发生在平板顶部，有6.95110-8

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