CFX+WORKBENCH实现流固耦合

[CFX/ICEMCFD] CFX+WORKBENCH实现流固耦合 WORKBENCH, CFX, 耦合 近日研究流固耦合得一点经验，应k版要求，出一个简单教程。有不对之处请大家批评指正。& x. y9 L" z" N8 X+ l  z+ ~ 小弟也是刚刚研究CFX等软件。5 N4 Q& I5 F+ }  [ 流固耦合的流程我在另外一个帖子有贴过，那是在ansys10.0中的流程，目前我采用了ansys11.0， * k9 I+ a/ J5 j1 @可以说，操作上较10.0又有了很大的进步。) n5 R5 z8 J* a 我的固体部分是在workbench里面定义，而流体部分网格划分是在icem做，定义边界条件等是在CFX里面完成。 3 n$ J, B) H* q! ^耦合需要的是workbench所提供的.inp文件和CFX提供的.def文件 & y0 d- B& [( C: n下面我配合图片简单讲一下：- @" d+ c- F) k/ X/ j* U 固体部分：2 Y1 z& W- E: o) J5 N! Q 1.建立固体模型。如图所示：  I1 e7 P7 ~- J* ` 下载 (45.15 KB) 2007-5-23 09:11 & N& m$ `3 Q1 [: Z* v: I 固体模型就是一段直管，取了一个对称面。1 s9 r# Y  t- ]$ s) G1 p9 g2 A 2.对固体模型定义材料属性，这个是很简单的；（用过workbench的可能都没有问题） & ?/ o6 z. i5 A3 c+ W3.对固体模型网格划分，由于是直管，划分比较容易 , ]3 }' c' t2 \0 F: B! M% m 下载 (64.85 KB) 2007-5-23 09:11 0 D5 u; O: u: O; K 4.划分完毕，点击mesh，选择new analysis中的flexible dynamic进行瞬态 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。在flexible dynamic+ [: T5 H/ Q* S8 ^( U0 M" k 中定义边界条件为：直管两端约束全部自由度，对对称面加对称边界，对直管内壁插入fluid solid interface的边界（选择内壁面，右键……） 9 S0 c- W( A! C7 p) Y 下载 (44.96 KB) 2007-5-23 09:11 & L' o) C% R# @' I 5.左键点击solution，右键插入deformation--total deformation，插入strain---equivalent elastic strain  e2 U0 l+ D- d2 ]$ E4 N! Y: p 6.左键点击solution，tools----write ansys input files to你指定的文件夹。 3 W* t5 Y# L+ }: C( n1 _' d' D! }& B7 u1 l 以上就定义好了固体部分的输入文件：ansys.inp 6 s# L$ h+ D0 C7 }: @2 d2 |' ?& }" Q- T9 A" L! @ : Y9 L. Q" |5 ^5 ], ~8 r1 o: ?3 [ 流体部分：1 n+ Q, I" [5 F7 a3 f9 [ 1.模型。模型可以用icem读取创建的直管，取其内表面，同时删除其余部分，并重新repaire内表面，补上对称面，补上inlet和outlet / R2 ~- q3 o% p1 u% S( I$ R 下载 (119.81 KB) 2007-5-23 09:11 $ N- ^$ S2 t7 y  T! J1 ~" {  e, u) x2.网格划分（具体过程忽略） - b4 V& |2 T& S8 ]' Y 下载 (93.88 KB) 2007-5-23 09:35 # X8 A& Z* E& _" H5 u7 a 3.选择output，用ansys cfx作为求解器，输出能够被cfx读取的文件格式：.CFX5% G7 E% Q8 X5 ~9 h 4.用CFX的mesh中import读取网格文件.cfx5 ，并定义分析类型. ( y5 x1 x. R  F4 qbasic settings ----external solver coupling选择ansys mutifield并将ansys input file指向刚刚存储的文件。9 B0 ?$ K8 g8 O8 {* K" K1 r 然后定义瞬态的时间范围，时间步等。% _7 @* m! Y& ^2 F" @2 D 5.定义domain，general options中选择mesh deformation为regions of motion specified" _  _  c7 ?, i9 d0 ~' s  v                         fluid models 选择turbulence 为none/ @0 i2 V6 ?' U8 [  U3 b$ w 6.定义inlet，outlet，symmetry和wall。 7 `& S6 z  Z. J; n1）这里我的inlet给了一个正旋函数的半波，相当于一个脉冲。随便给压力入口还是速度入口都可以得到比较好的结果。+ C2 u7 r- }& C1 ~; m4 R: S' N 2）出口我选择了一个0压，（暂时还没有想到什么好的边界条件）% |. T7 U$ V' w( w+ {5 n% |% k 3）对称边界设置比较简单+ W9 U9 m* Q( |$ L+ P+ x' @6 X 4）wall的设置：basic setting没有问题。boundary details里面mesh motion选择ansys mutifield。! c7 b( O" K  e7 t! c+ C3 w4 C9 L 下载 (105.51 KB) 2007-5-23 09:29 8 h: X0 `0 f1 L) i4 f7.加初始条件，这里就让所有压力都为0即可；   _2 l0 |  W* J. [7 p9 o* A8.solver control默认即可，output control添加一个新的TRANSIENT RESULTS并将output frequency中的time interval' Z0 y8 q2 F+ z+ J2 r 设置为跟你的time step一样。* K9 @& }7 d  J1 c1 O 9.write .def文件并启动运算 % l0 \# {0 ]: s0 v9 G5 _; Q 下载 (88.94 KB) 2007-5-23 09:34 & I% R6 F- x5 ~% @) U0 }这里注意指定.inp文件，工作文件夹，cpu数量等+ P4 H- w8 U5 r* b& M2 } 10.监视收敛曲线，等着看结果吧！ 有点疑问请教, 在ansys端设定好一个档ansys.inp, 那在Mesh motion 中的ANSYS interface你设定为FSIN_1, 此FSIN_1与ansys.inp有关吗? . N# L) V1 E( \" v9 e/ {2 ]; B* U  J" i9 D  | 比较不懂的是它们之间的架构, 例如workbench 如何传递(或设定) CFX求得的pressure(or force )  给ANSYS中6 e3 r9 G4 \  B3 N1 _; @& f6 _ , 然後 ANSYS求解完变形, 又如何传回来改cfx ? 6 z$ f) _/ b% s2 ^' ]+ S. M- g% o; T' l, f6 y2 E; W' Z2 l, F 另, 整个solver启动是在workbench or cfx? 1.MESH MOTION中的FSIN_1会默认对应到INP中定义的fluid solid interface那个面，那个就是流固传递数据的主要途径；" p$ W. I9 Q8 ~6 {/ s( n 2.这个就是程序里面提供的，在帮助文档里面有讲软件是如何做的。（搜索FSI会有很多介绍，一句两句也讲不清楚）  t3 z% ?' \' a1 @6 o0 y 3.整个启动我现在都是在workbench里面做的，但是这个不是必须的。实际上只要你先用workbench单独做出了inp文件，你就完全可以只启动CFX，只是在里面调用inp就可以了，计算以及后处理都完全可以在CFX中实现，显示功能比10.0强了n多。