abaqusCFD流固耦合视频教程 辉墨点睛
abaqus与fluent流固耦合
基于MPCCI的流固耦合成功案例基于MPCCI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ABAQUS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Fluent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MpCCI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和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和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MPCCI传输给FLUENT的耦合界面，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ABAQUS。
在MPCCI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ABAQUS中的STANDARD算法，时间增量步长为0.1毫秒。
5 计算结论通过MPCCI结合ABAQUS和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。
关于ABAQUS在流固耦合方面的应用
关于ABAQUS 在流固耦合方面的应用摘 要：针对ABAQUS 有限元分析软件中的流固耦合功能，简述了其中理想气体状态方程的各参数含义以及流固耦合的分析要点。
文章通过ABAQUS 仿真分析和理论数值解的对比，证明了ABAQUS 软件计算理想气体状态方程的可信性，最后介绍其在某型号弹上的分析应用。
关键词： 理想气体方程 流固耦合 ABAQUS前言随着有限元技术的发展和用户要求的提高，各大有限元软件都含有流固耦合模块，其主要用于液体、理想气体和JWL 的模拟，本文着重介绍ABAQUS 中理想气体状态方程的功能和应用。
为了验证ABAQUS 理想气体状态方程模拟气体压缩的正确性，首先利用其模拟简单的气体压缩过程，并获得该过程中气体的状态变化曲线（仿真曲线）；然后通过matlab 求解该模型理论上的气体状态方程，并在Matlab 上获得数值解（理论曲线）。
将仿真曲线和理论曲线进行对比，发现二者非常吻合，证明了ABAQUS 模拟理想气体状态的可信性。
在此基础上，将其用在某型号弹上的流固耦合分析。
1 理想气体方程的参数含义在ABAQUS 有限元分析软件中，气体压缩方程为：()a z p p R ρθθ∆+=- (1)其中：p ∆：气体压强的增量，初始增量为零，ODB 文件输出的压强a p ：初始的气体压强，标准大气压为51.01310⨯Paρ：气体密度，这里设为31.17/kg mR ：气体常数，这里为287θ：气体温度，初始温度设为20℃，ODB 文件输出的温度z θ：绝对温度的零值，这里为-273℃在分析时，需要在定义系统的绝对零度值，如图1所示图1 定义系统的绝对零度2 ABAQUS 仿真建立如图2所示的装配图，气体在一个封闭的环境内受到活塞的压缩。
假设整个过程没有任何能量的损失，及活塞气体和活塞之间没有热传递，且活塞以一定的速度向前运动。
图2 气体未压缩和压缩后体积的变化在设置模型过程中，活塞和气体之间的接触通过inp文件的关键字实现，经过实践证明，这样的定义方式可以有效避免气体的泄露。
abaqus与fluent流固耦合
基于MPCCI的流固耦合成功案例基于MPCCI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ABAQUS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Fluent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MpCCI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和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和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MPCCI传输给FLUENT的耦合界面，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ABAQUS。
在MPCCI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ABAQUS中的STANDARD算法，时间增量步长为0.1毫秒。
5 计算结论通过MPCCI结合ABAQUS和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。
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。
一种基于abaqus-starccm+的流固耦合计算方法
一种基于abaqus-starccm+的流固耦合计算方法1. 引言1.1 概述本篇文章介绍了一种基于ABAQUS和STAR-CCM+的流固耦合计算方法。
流固耦合问题是指涉及流体和固体之间相互作用的问题，如在液态金属凝固过程中的热传导和流动问题、风力发电机叶轮的气动力学行为等。
该方法结合ABAQUS 和STAR-CCM+两个强大的计算软件，通过将它们的优势互补起来，可以更准确地模拟和分析流固耦合问题。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
首先，在引言部分，我们会对本文进行概述，并介绍文章的结构。
其次，在第二部分中，我们将详细介绍ABAQUS和STAR-CCM+这两个软件及其功能和特点。
第三部分将给出对流固耦合问题的概述，包括定义以及应用领域。
接下来，在第四部分中，我们将详细介绍基于ABAQUS和STAR-CCM+的流固耦合计算方法，包括在这两个软件中采用的具体算法及其原理。
最后，在结论与展望部分，我们将总结文章得出的结果，并提出存在问题与改进方向。
1.3 目的本文的目的是介绍一种基于ABAQUS和STAR-CCM+的流固耦合计算方法。
通过本文的阐述，读者将了解到这两个软件在流固耦合问题中的应用及其计算方法，以及如何运用它们进行模拟和分析。
希望通过这篇文章的撰写和分享，能够推动流固耦合问题研究领域的发展，提供更准确可靠的计算方法，并为相关领域工程师和研究人员提供参考与借鉴。
2. ABAQUS和STAR-CCM+简介2.1 ABAQUS简介ABAQUS是由Dassault Systèmes公司开发的一种强大的有限元分析软件，广泛应用于工程结构分析领域。
它能够模拟和分析复杂的结构破坏、变形、疲劳寿命等行为，提供准确的数值解。
ABAQUS具有多种计算功能，包括线性和非线性分析、静态和动态分析、热力学和热传导分析等。
它支持各种材料类型的建模，如金属、塑料、复合材料等，并且可以考虑不同加载条件下的材料本构关系。
fluent 热流固耦合
fluent 热流固耦合随着科技的不断发展和创新，计算机仿真技术在各个行业也有着越来越广泛的应用。
其中，热流固耦合是一种非常重要的仿真技术，在很多领域都具有广泛的应用。
其中，Fluent热流固耦合技术更是一个非常值得关注的研究领域，下面将从基本原理、建立模型、计算求解等多个方面对它进行详细的讲解。
一、基本原理Fluent热流固耦合技术是建立在CFD（计算流体力学）和FEM（有限元方法）的基础之上的，主要是应用在热问题中。
其基本思想是将热传导、热对流和热辐射等引起的热流场与温度场进行非线性计算，得到各个部位的温度分布和热流分布，同时保证热流的守恒性。
在此基础上，通过非线性有限元分析，确定每个部位的温度分布和热流分布，这样就可以基本实现热流固耦合的模拟计算。
二、建立模型建立模型是Fluent热流固耦合技术的重点之一，模型的建立质量直接影响到计算结果的准确性。
在Fluent中，按照边界条件和物理参数的不同，可以将模型分为三个主要部分：流场模型、温度场模型和结构场模型。
首先，流场模型主要用来描述流体运动的特性，包括流场的流速、压强、浓度等。
其次，温度场模型主要描述被模拟对象的温度变化情况，包括其外部环境的温度、热源的热量分布等。
最后，结构场模型主要用于处理固体结构的升温和变形等问题。
建立完整有效的模型后，就可以通过Fluent热流固耦合技术进行计算求解。
三、计算求解在进行计算求解时，首先需要将所建立的模型导入Fluent中，并设置与之相对应的边界条件和物理参数等。
其次，根据所需求解的问题，选择合适的求解方式，如数值分析法、有限元法等，然后进行计算。
在计算过程中，需要根据实际情况和需要设定合适的收敛精度、求解步长等，以确保计算结果的准确性。
最后得到的计算结果，可以通过可视化方法展示出来，如温度分布图、流速分布图等，从而得到所需的仿真数据。
总之，Fluent热流固耦合技术具有广泛的应用前景，包括汽车工程、航空航天、电子电器、能源领域等。
Abaqus热流固耦合——围绕圆柱形热源进行固结
Abaqus热流固耦合——围绕圆柱形热源进行固结翻译抖音号abaquser，qq443941211这个问题提出了在圆柱形热源周围饱和土壤中固结的解决方案。
布克和萨维维杜（Booker and Savvidou，1985）对该问题进行了研究，它代表了埋在饱和土壤中的放射性废物罐问题的理想化。
由于来自罐的热辐射而发生的温度变化导致孔隙水的膨胀量大于土壤中的孔隙，导致热源周围的孔隙压力增加。
产生的孔隙压力梯度将孔隙流体驱离热源，导致孔隙压力随时间消散。
Booker和Savvidou开发了针对点热源深埋在饱和土壤中的基本问题的分析解决方案。
随后，他们使用该分析解决方案得出了圆柱热源周围固结问题的近似解决方案。
该问题为Abaqus中的耦合热固结能力提供了验证。
饱和土壤的分析需要耦合应力-扩散方程的解，Abaqus中使用的公式在《Abaqus理论指南》第2.8节“多孔介质分析”中有详细描述。
热固结能力还可以与应力扩散方程完全耦合地求解传热方程（同时考虑传导和对流效应），从而模拟孔隙压力对孔隙流体和管道中温度场的影响。
土壤，反之亦然。
定义几何形状和材料特性的参数的数值是基于Lewis和Schrefler（2000）对这个问题进行的参数研究中给出的细节。
问题描述问题设置如图1.15.7-1所示。
半径为0.1604m，高度为2.5m的圆柱形热源被埋在半径和高度均等于10m的圆柱形土壤中。
实际上，土壤的圆柱形体积代表了围绕热源的无限介质。
重力被忽略了。
由于边界条件（下面将详细讨论），问题基本上是一维的，唯一的梯度是在径向上。
分析的目的是预测整个土壤质量，特别是热源附近的孔隙压力和温度随时间的变化。
几何和模型利用垂直方向的对称性，仅对问题的一半进行建模。
使用三维和轴对称的温度-孔压力元件均可解决此问题。
为了呈现结果，选择了三维元素类型C3D8RPT。
三维分析和轴对称分析均使用基本三维8节点或轴对称4节点元素以及修饰的四面体元素的不同变体（例如，积分和混合）进行。
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1 abaqus/CFD模块简介
1.2 abaqus/cfd的介绍 采用基于混合有限体积和有限元元的计算方法 只能采用非可压缩流、基于压力的求解器 可选择层流和湍流 从6.10版开始引入 前后处理及求解都可以在软件中完成
1 abaqus/CFD模块简介
1 abaqus/CFD模块简介
1.3 入门实例
2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
（4）定义边界和载荷
2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
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2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
4、流热耦合操作与实例
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
[1]Conjugate heat transfer analysis of a component-mounted electronic circuit board. Abaqus Example Problems Manual 6.1.Abaqus 6.12 Documentation.
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
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 时间15s
3、流固耦合操作与实例
实例题目：管道流体双向耦合的动力学模拟分析[1] 分析对象：管道（固）润滑油（流） 分析平台：ABAQUS 6.12 分析类型：双向流固耦合 分析目标：得到管道位移过大的主要影响因素
参考文献
[1]潘海丽,张亚新.管道流体双向耦合的动力学模拟分析[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(6).
2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
（5）定义输出变量
2 abaqus流固耦合简介
可用求解器（6.10版）
2 abaqus流固耦合简介
可供耦合的求解器
动力隐式求解器（模型1） 动力显式求解器（模型2） 热传递（模型3） 动力温度位移耦合求解器，不含温度求解（模型4）
3、流固耦合操作与实例
ABAQUS/CFD及流固耦合视频教程
制作人：辉墨点睛
目录
• • • • 1、abaqus/CFD模块简介 2、abaqus流固耦合简介 3、流固耦合操作与实例 4、流热耦合操作与实例
1、abaqus/CFD模块简介
1 abaqus/CFD模块简介
1.1 计算流体动力学基础
1 abaqus/CFD模块简介
4、热流耦合操作与实例
4、热流耦合操作与实例
后处理：
temperature
pressure
velocity vector
temperature
2、abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
2.1 概述 流固耦合即FSI，是指流体的运动会影响固体，而固体 变化又会反过来影响流体运动。
2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
适用范围
2 abaqus流固耦合简介
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
3、流固耦合操作与实例
润滑油简化为不可压缩、均匀介质 质量864Kg/m3 动力粘度4.33cp 比定压热容2063J/(Kg.K) 入口速度1.93m/s
单位mm，圆角R100
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
1 abaqus/CFD模块简介
1 abaqus/CFD模块简介
பைடு நூலகம்
1 abaqus/CFD模块简介
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
1 abaqus/CFD模块简介
1 abaqus/CFD模块简介
2 abaqus流固耦合简介
2.2操作流程
2 abaqus流固耦合简介
（1）定义流体介质属性
2 abaqus流固耦合简介
（2）定义分析步
2 abaqus流固耦合简介
2 abaqus流固耦合简介
（3）定义预定义场
2 abaqus流固耦合简介
（3）定义预定义场
2 abaqus流固耦合简介
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