流固耦合基础（自用，侵权删）

目录

一、流固耦合定义

二、具体操作

 2.1 SCDM模型处理​编辑

 2.2 网格​编辑

2.3 Fluent设置

2.3.1 常规工况设置

2.3.2 动网格设置

 2.3.3 重叠网格设置

2.3.4 wall设置​编辑

2.3.5 材料密度，可压缩性

2.3.6 时间步长​编辑

2.3.7 自动保存​编辑

2.4  瞬态结构

2.4.1 常规设置

2.4.2 材料属性

 2.4.3 对称面​编辑

2.4.4 系统设置

2.4.5 流固耦合面

2.4.6 APDL命令

2.4.7 定义Offset

2.5 系统耦合

2.5.1 计算设置

2.5.3 数据传递

2.5.4 数据传递

2.5.5 计算流程解释

2.5.6 后处理

2.5.7 松弛因子和ramping

---

一、流固耦合定义

既包含了流体仿真，也包含了固态的应力仿真

 （图片来自【觉兽课堂】Ansys workbench入门 流固双向耦合仿真教程_哔哩哔哩_bilibili）

 在Fluent计算耦合面表面的静压力，并传递给固体，固体计算变形量传递到流体，动网格据此发生变化重新计算，循坏多次。

 以下均来自b站视频，侵权删。

以下  2流-固耦合的设置流程_哔哩哔哩_bilibili2流-固耦合的设置流程, 视频播放量 20571、弹幕量 19、点赞数 322、投硬币枚数 234、收藏人数 1585、转发人数 101, 视频作者 小哲0022, 作者简介 ，相关视频：良心分享-流固耦合就这么回事，【觉兽课堂】Ansys workbench入门 流固双向耦合仿真教程，【ANSYS流固耦合】基本流程，双向流固耦合设置，Fluent固流耦合计算温度场，以及热对流设置的一些技巧。，专题讨论12--fluent如何计算流固耦合传热问题，Ansys Fluent Meshing 流固耦合入门，基于ANSYS的双向流固耦合分析——重叠网格+超弹性襟翼_1.1（几何建立+瞬态动力学），【Fluent Meshing】流固耦合传热计算全流程仿真，从建模到计算，利用workbench，Fluent学习，流体冲击叶片仿真（流固耦合）https://www.bilibili.com/video/BV1xX4y1c7Dh/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=28cdda535d79137607935ca33b75eba5

二、具体操作

 2.1 SCDM模型处理

 2.2 网格

1、若动网格变形较小，仅设置动网格的Smoothing 光顺的方法便够，但必须将Elements 变为“All”

2、若变形较大，需要网格划分为四面体，smoothing+remeshing 同时使用

3、若网格已划分为四面体网格，动网格设置为smoothing+remeshing 是双向流固耦合最为常见的

2.3 Fluent设置

2.3.1 常规工况设置

2.3.2 动网格设置

定义system coupling 一般不用定义Rigid Body

 2.3.3 重叠网格设置

2.3.4 wall设置

若涉及到热传递，必须选“via Systen Coupling”，这样可以把热的数据传递到结构。

2.3.5 材料密度，可压缩性

如果涉及封闭区域、高压的FSI工况，若密度设置为常数，则会在流固交界面上传递的力过大，造成收敛性及负体积问题

2.3.6 时间步长

2.3.7 自动保存

2.4  瞬态结构

2.4.1 常规设置

2.4.2 材料属性

 2.4.3 对称面

若认为某方向没有变形且结构对称，可以设置对称面

2.4.4 系统设置

 设置Auto time stepping: off     意思是通过系统控制

Define by: substep   系统耦合是X的时间步算一个，结构计算就是按照相同的子步来计算

2.4.5 流固耦合面

2.4.6 APDL命令

 

2.4.7 定义Offset

流固耦合计算时，变形体可能会碰到另外一边的刚体，或者两个变形体可能会相互接触的情况。相互接触时，中间不会有流体通过，中间的网格完全截断，动网格不能实现，此过程就会造成负体积，导致报错。因此我们要在中间设一个非常小的量，保证中间流体的流通，这个量通过Offset来定义。此时，对应fluent需设置define contact

2.5 系统耦合

2.5.1 计算设置

 

Step Size：迭代步数

总计算步数=End Time/Step Size

2.5.3 数据传递

coupled-f：在Fluent动网格设置的System coupled 的面

Fluid Sold Interface：在瞬态结构中

2.5.4 数据传递

2.5.5 计算流程解释

标红的“wu次”不一样

2.5.6 后处理

2.5.7 松弛因子和ramping