1、雙向流固耦合實例（Fluent 與 structure）說明：本例只應用于FLUENT14.0以上版本。ANSYS 14.0是2011年底新推出的版本，在該版本中，加入了一個新的模塊SystemCoupling，目前只能用于fluent與ansys mechanical的雙向流固耦合計算。官方文檔中有介紹說以后會逐漸添加對其它求解器的支持，不過這不重要，重要的是現在用借助第三方軟件進行雙向流固耦合計算了，個人認為這是新版本一個不小的改進。模塊及數據傳遞方式如下圖所示。FLUENT終于可以不一、幾何準備流固耦合計算的模型準備與單獨的流體計算不同，它需要同時創建流體模型與固體模型。在 geomet

2、ry 模塊中同時創建流體模型與固體模型。到后面流體模型或固體模塊中再進行模型禁用處理。模型中的尺寸：v1:32mm， h2:120mm， h5:60mm， h3:3mm， v4:15mm。由于流體計算中需要進行動網格設置，因此推薦使用四面體網格。當然如果擋板剛度很大網格變形很小時，可以使用六面體網格，劃分六面體網格可以先將幾何進行 slice 切割。這里對流體區域網格劃分六面體網格，固體域同樣劃分六面體網格。二、流體部分設置1 、網格劃分雙擊 B3 單元格，進入meshing模塊進行網格劃分。禁用固體部分幾何。設定各相關部分的尺寸， 由于固體區域幾何較為整齊，因此在切割后只需設定一個全局尺寸即

3、可劃分全六面體網格。這里設定全局尺寸為1mm 。劃分網格后如下圖所示。2 、進行邊界命名，以方便在fluent中進行邊界條件設置設置左側面為速度進口velocity inlet，右側面為自由出流outflow，上側面為壁面邊界wall_top，正對的兩側面為壁面邊界wall_side1與wall_side2（這兩個邊界在動網格設定中為變形域），設定與固體交界面為壁面邊界（該邊界在動網格中設定為system coupling類型）。操作方式：選擇對應的表面，點擊右鍵，選擇菜單create named selection，然后輸入相應的邊界名稱。注意： FLUENT 會自動檢測輸入的名稱以使用對應

4、的邊界類型，當然用戶也可以在 fluent進行類型更改。完成后的樹形菜單如下圖所示。本部分操作完畢后，關閉meshing模塊。返回工程面板。3 、進入 fluent設置FLUENT 主要進行動網格設置。其它設置與單獨進行FLUENT 仿真完全一致。設置使用瞬態計算，使用K-Epsilon湍流模型。這里的動網格主要使用彈簧光順處理（由于使用的是六面體網格且運動不規律），需要使用 TUI 命令打開光順對六面體網格的支持。使用命令/define/dynamic-mesh/controls/smoothing-parameters。動態層技術與網格重構方法在六面體網格中失效。因此，建議使用四面體網格。

5、我們這里由于變形小，所以只使用光順方法即可滿足要求。點擊 Dynamic mesh進入動網格設置面板。如下圖所示，激活動網格模型。4 、smoothing參數使用彈簧光順方法。設置參數彈簧常數0.6 ，邊界節點松弛因子0.6 。如下圖所示。5 、運動區域設置主要包括三個運動區域：流固耦合面、兩側的面。其中流固耦合面運動方式為systemcoupling，兩側壁面運動類型為deforming。設置最小網格尺寸0.8 ，最大網格尺寸1.5 ，最大扭曲率 0.6 。如下圖所示（點擊查看大圖）。6 、其它設置包括求解控制參數設置、動畫設置、自動保存設置、初始化設置、計算時間步及步長設置等。與單獨FLU

6、ENT 使用沒有任何差異。迭代參數設置如下圖所示。關閉 FLUENT ，返回工程面板。二、固體部分設置1 、材料設置雙擊 C2 單元格進入固體材料設置。這里保持默認的結構鋼。彈性模量2.1e11Pa ，泊松比0.3 。需要注意的是材料特性決定了變形，因此對于剛度小的材料可能會存在大的位移，在流體求解器中動網格設置時需要加以關注。點擊 retrun to project回到工程面板。2 、網格劃分及進行約束雙擊 C4 單元格進入固體網格劃分模塊。設定網格尺寸1mm劃分網格。添加流固耦合面及固定邊界約束。設置分析參數，時間步長設置為0.01s ，總時間為1s 。如下圖所示。設置完畢后，關閉DS 返回工程面板。右鍵單擊C5 單元格，選擇update進行更新。三、 System Coupling設置1 、設置時間耦合雙擊 D2 單元格，進入System Coupling面板。點擊Analysis Settings，如左下圖所示。在彈出的面板中設置end time為 1s ，設置 step size為 0.01s ，如右上圖所示。2 、設置耦合面點選 ctrl 的同時選擇固體與流體中的耦合面名稱，點擊右鍵，創建流固耦合面。如下圖所示。點擊 Co-Sim. sequence