abaquscfd流固耦合视频教程 辉墨点睛_图文
流固耦合过程_教程
湖南大学先进动力流固耦合过程（仅耦合热边界）准备软件：¾AVL-FIRE¾Hypermesh（用于划分和处理网格）¾ABAQUS（熟悉inp文件结构和语句）¾MSC-Patran湖南大学先进动力以AVL-FIRE安装目录下面简单例子为例，位于以下目录：D（安装盘符）:\AVL\FIRE\v（版本号）\exam湖南大学先进动力第一步：CFD计算所有设置与例子中保持一致湖南大学先进动力第一步计算CFD的时候，不需要选上Mesh FEM format，只需指定输出Frequency即可。
湖南大学先进动力第一步计算完之后会产生一个htcc 文件，如下图：湖南大学先进动力第二步：耦合面网格及固体网格获取为了便于统一坐标位置和热边界插值，不用例子中的FEM 网格。
FEM 网格将从CFD 网格（cyl.flm ）中“抽取”，如下图，在Fire 中导出.nas 格式文件。
湖南大学先进动力在hypermesh中TOOl>faces 板块中把流体网格的外表面抽取，然后删除两端面的面网格选择全部网格（displayed）即可湖南大学先进动力通过3D>elem offset 来获得实体网格湖南大学先进动力第三步：映射（mapping ）热边界条件上一步得到的面网格导出为.nas 文件（如sur_mesh_for_mapping.nas ）FIRE 中FEM Interface中设置如下两图湖南大学先进动力保存之后，Start ，next 直到如图所示界面，输入-fem –mode=mapping湖南大学先进动力第四步：查看热边界结果（这一步不是必需的，为了Mapping之后会产生一个包含热边界的inp文件，用于后续的固体温度场计算。
湖南大学先进动力映射距离与用例子比较（用三角形面单元）湖南大学先进动力第五步：在MSC-Patran 中做MPC注意：这里的面网格节点号和单元号要与前面用来mapping 的面网格对应上，可以在patran 或者hypermesh 中通过renumber 来实现，固体网格最好也把节点号和单元号renumber ，记下所有的节点号和单元号，以备后用。
Abaqus流固耦合仿真方法大全，总有你的菜，哪怕是佛系
Abaqus流固耦合仿真⽅法⼤全，总有你的菜，哪怕是佛系对于⼀般的流固耦合问题，Abaqus提供的仿真⽅法多种多样，最常⽤的三⼤类是：1.协同求解需要不同求解器之间进⾏通信：a.使⽤SIMULIA 协同仿真引擎b.使⽤多场耦合分析⼯具MpCCIc.使⽤Abaqus的ZAERO接⼝程序2.CEL3.SPH⽽特殊流固耦合问题，⽐如渗流（Seepage分析）、湿模态（可⽤Acoustic单元）、流体腔（Fluid Cavity）等，Abaqus也都有对应的分析⼿段。
最近问到的流固耦合问题⽐较多，这期⽂章就介绍⼀下Abaqus常⽤的三⼤类流固耦合分析⽅法。
1.协同求解a.使⽤SIMULIA协同仿真引擎⾸先要有两个model，⼀个CFD，⼀个Structure，定义耦合界⾯，并分别创建两个作业；然后通过SIMULIA协同仿真引擎引⽤两个model的作业，创建⼀个协同仿真；最后提交协同仿真任务，在模型树中可调出两个协同分析作业的监控。
Abaqus/CFD特点：能够进⾏不可压缩流体（通常认为是液体或者密度变化相对较⼩的⽓体，0≤Ma≤0.1~0.3）动⼒学分析，可以是层流或湍流（4种湍流模型）、稳态或瞬态（能够使⽤ALE变形⽹格）。
流体参数：密度、粘度、初始速度、等压⽐热容、热膨胀系数。
⼯程应⽤领域：⼤⽓扩散、汽车⽓动设计、⽣物医药、⾷品加⼯、电器冷却、模具填充等。
6.10版引⼊CFD求解器，2017版取消，因此该⽅法只能在Abaqus有限版本内使⽤：SIMULIA Co-simulation Engine简介：达索SIMULIA的多场耦合求解平台，内置于Abaqus Job模块，功能强⼤，可以⽤于耦合Abaqus不同求解器或第三⽅求解器，⽐如单独在Abaqus内可以做到：①流固耦合将⼀个Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit分析过程与⼀个Abaqus/CFD分析过程进⾏协同；②共轭热传导将⼀个Abaqus/Standard分析过程与⼀个Abaqus/CFD分析过程进⾏协同；③电磁-热或电磁-⼒学耦合将两个Abaqus/Standard分析过程进⾏协同；④隐式瞬态分析和显式动态分析之间耦合将⼀个Abaqus/Standard分析过程与⼀个Abaqus/Explicit分析过程进⾏协同。
abaqus FSI流固耦合教程(模板参考)
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3、流固耦合操作与实例
后处理： 1、管道的压力云图 2、管道转弯处的位移随时间变化 3、流体的速度剖面图 4、显示流线
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4、流热耦合操作与实例
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4、流热耦合操作与实例
实例题目：单芯片的电路板流热耦合分析[1] 分析对象：芯片与周围介质 分析平台：ABAQUS 6.12 分析类型：双向流热耦合 分析目标：了解芯片传导换热的状况
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2 abaqus流固耦合简介
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2 abaqus流固耦合简介
（4）定义边界和载荷
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4、热流耦合操作与实例
1、建立几何模型 PCB板尺寸 7.8X11.6X0.16 cm 芯片尺寸 3X3X0.7 cm 发热块尺寸 1.8X1.8X0.3cm 核心尺寸 0.75X0.75X0.2cm 空气尺寸 27.8X20X12.56 cm
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4、热流耦合操作与实例
• 单元类型DC3D8 • 初始温度293K • 体热通量50mW/s/mm3 • 瞬态热传递分析步，初始增量0.01s；CFD分析；总仿真
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1 abaqus/CFD模块简介
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1.3 入门实例
abaqus FSI流固耦合教程
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1 abaqus/CFD模块简介
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1 abaqus/CFD模块简介
非稳态分析必须设定初始条件：
压强、速度、温度、湍流数量
需要设定的区域：
进口和出口、壁面、远场及其他抽象区域
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（5）定义输出变量
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可用求解器（6.10版）
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（4）定义边界和载荷
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适用范围
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不适用的范围 震动噪声 利用杆、梁、桁架、线缆建立的模型 喷射成形、铸造、超塑性成形 破裂、渗透分析
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2 abaqus流固耦合简介
2.2操作流程
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abaqus与fluent流固耦合
基于MPCC的流固耦合成功案例基于MPCC的流固耦合成功案例（一）机翼气动弹性分析1问题陈述机翼绕流问题是流固耦合中的经典问题。
以前由于缺乏考虑流固耦合的软件，传统的分析方法是将机翼视为刚体，不考虑其弹性变形，通过CFD软件来计算机翼附近的流场。
这个强硬的假设很难准确的描述流场的实际情况。
更无法预测机翼的振动。
MPCCI是基于代码耦合的并行计算接口，它可以同时调用结构和流体的软件来实现流固耦合。
我们通过MPCCI能很好的预测真实情况下的机翼绕流问题。
采用ABAQU结构分析软件来求解结构在流畅作用下的变形和应力分布，通过Flue nt软件来计算由于固体运动和变形对整个流场的影响。
2模拟过程分析顺序MpCC的图形用户界面可以方便的读入结构和流体的输入文件。
后台调用ABAQUS口FLUENT在MPCCI耦合面板中选择耦合面，然后选择在相应耦合面上流体和固体需要交换的量。
启动MpCCI进行耦合。
3边界条件设置图1无人机模型和流体计算模型结构部分单个机翼跨度在1.5m左右，厚度为0.1m左右。
边界条件为机翼端部的固定，三个方向的位移完全固定，另一端完全自由。
在固体中除了固定端的面外，其他三个面为耦合面。
流体部分采用四面体网格，采用理想气体作为密度模型。
流体的入口和出口以及对称性边界条件如下图所示。
图2固体有限元模型4计算方法的选择通过结合ABAQUS口FLUENT使用MPCCI计算流固耦合。
在本例中，固体在流场作用下产生很大的变形和运动。
在耦合区域，固体结构部分计算耦合面上的节点位移，通过MPCC传输给FLUENT勺耦合界面，FLUENT计算出耦合区域上的节点力载荷，然后通过MPCCI传给结构软件ABAQU S在MPCC的耦合面板中选择的耦合面如图所示，交换量为：节点位移、相对受力。
采用ABAQU中的STANDAR算法，时间增量步长为0.1毫秒。
5计算结论通过MPCC结合ABAQUS口FLUENT成功地计算在几何非线性条件下的气动弹性问题，得到了整个流体区域的流场分布以及结构的动态响应历程。
基于ABAQUS—CFD的流固耦合技术研究
基于ABAQUS—CFD的流固耦合技术研究作者：郑鑫蒋建平来源：《山东工业技术》2016年第05期摘要：考虑到不可压缩流体对桩柱的作用，通过单排桩、三排桩和五排群桩对比分析，在不同时间条件下的流体对基桩的耦合应力，采用ABAQUS-CFD进行流固耦合分析为码头基桩设计提供参考，具有一定的工程意义。
关键词：流固耦合；有限元模型；群桩；CFDDOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.0540 引言在海洋工程中，港口、海岸及近海工程建筑物常受到各种荷载的作用，其中最主要的影响因素是海洋流体。
在沿海工程中，单桩和群桩结构是普遍采用的结构，当海流流向桩柱时，在一定的流速下，在柱体两侧流体会形成漩涡状态，出现的共振易造成海洋结构物的破坏，这在工程中应避免此现象，因此在海洋流场中桩柱结构所受到的影响越来越受重视，对桩柱结构和海洋流场之间的流固耦合分析具有一定的工程意义。
目前，数值仿真模拟方法已经成为流固耦合研究的重要方法，在耦合模拟方面取得了一些以下的进展。
主要偏向于模拟波浪场，本文利用ABAQUS-CFD软件建立了三维数值模型，实现了桩柱和流体之间的流固耦合模拟。
1 数值建模1.1 模型单元本文参考某实际工程中实测测得的海潮最大流速可达200cm/s，海水密度为1250kg/m3。
分别在ABAQUS Standard模块与ABAQUS CFD模块建立柱体和流体的三维模型。
在耦合模块中需注意Standard与CFD模拟耦合时间一致。
在ABAQUS Standard模块中，柱体模型取底端固嵌、顶部自由的桩为研究对象，柱体直径1m，高度为10m。
将桩视为弹性结构，采用C3D8R网格划分。
弹性模量E =2.0×1011Pa，密度ρ0=8000 kg/m3。
柱体表面选取Fluid Structure Co-simulation boundary耦合边界。
1.2 模型流固界面边界及初始条件本例流体模型均采用用三维8节点减缩积分实体六面体单元FC3D8网格划分。
第九讲 流固耦合
Blended cells
自动耦合
拉格朗日体的（Lagrange part）整个外表面自动和欧 拉进行接触
欧拉施加压力给拉格朗日
欧拉施加的压力通过拉格朗日 表面进行积分得到节点力
拉格朗日相当于给欧拉施加 了流动约束
它们之间不考虑摩擦
部分覆盖的单元被自动合并 （ Blended）
靠近舰艇的空气中爆炸
刚体欧拉耦合 刚体壳 水和空气使用3D多物质欧拉
全耦合 – 爆炸对舰艇壳体的冲击变形
靠近舰艇的空气中爆炸
刚体欧拉耦合 刚体壳 水和空气使用3D多物质欧拉
全耦合 - 运输船爆炸应用
LPG Tanker Explosion
Passenger Ferry
多边形
不能考虑侵蚀 能够用于Lagrange, ALE 和
Shell
没有欧拉子循环
例子: 冲击波对墙的冲击变形 (2D)
压力云图
Lagrange
Euler
速度云图
例子: 爆炸侵彻混凝土 (2D)
多物质欧拉 : 炸药+空气（HE + Air) 拉格朗日 : 混凝土
接触, 侵蚀 和 耦合
多边形耦合-Polygon Coupling
仅适用于在2D欧拉
多边形（Polygon）就相当 于给欧拉施加的约束
不考虑摩擦
多边形的点可以固定 (anchored) 也可以附着在 拉格朗日面得节点上
Covered region
多边形耦合必须在2D 欧拉-壳 (Euler–Shell )作用中使用
接触, 侵蚀 和 耦合可以在分析中同时使用 (必须使用自 动耦合) 结构的失效和破片的飞散 流体/气体通过失效/破碎的部分泄露出去 包含有冲击波载荷和结构碰撞载荷
第九讲 流固耦合
刚体欧拉耦合
全耦合– 水下爆炸
水下爆炸对舰艇的影响
刚体欧拉耦合
刚体壳
水和空气使用3D多物质欧拉
全耦合 – 水面爆炸对舰艇的影响
靠近舰艇的空气中爆炸
刚体欧拉耦合 刚体壳 水和空气使用3D多物质欧拉
全耦合 – 爆炸对舰艇壳体的冲击变形
靠近舰艇的空气中爆炸
刚体欧拉耦合 刚体壳 水和空气使用3D多物质欧拉
覆盖的体和面在每个时间不均参与计算
效率没有刚性耦合高 为有效的载荷周期进行耦合计算
不需要欧拉网格时，将其删除
全耦合 - 建筑物中爆炸
砖混结构的炸药库中27 吨炸药爆炸 (ESH)
欧拉冲击波求解器
全耦合 - 内弹道
气体在膛内流动，出口处膨胀泄压 欧拉冲击波求解器
全耦合- 水下爆炸
炸药和水用多物质欧拉求解器 钢质筒使用拉格朗日求解器
全耦合 - 爆炸侵彻钢筋混凝土
Euler Blast
Lagrange Concrete
Beam Reinforcements
全耦合- 地雷爆炸
空气爆炸
全耦合
破片碰撞
接触
侵蚀
余留的惯性
全耦合 – 爆炸侵彻 RPG
RPG爆炸冲击波和破片对 CFRP翼箱的破坏
空气中爆炸采用冲击波求 解器 RPG壳体 (破片) 和翼箱
全耦合 – 玻璃碎片
有效减低飞散玻璃碎片的危 险，德国国防部对各种汽车 玻璃进行了安全评估 :
Test in Large Blast Simulator