文档介绍：?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料 ANSYS 技术在翼颤 FSI 中的应用?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料流体结构相互作用( FSI ) ?什么是流体结构相互作用? ?发生在流体与固态结构相互作用时,引发压力和/或热载荷,进而可能导致结构形变,给流体本身造成影响?固体和液体始终处于接触状态- 动量交换?改变流体方向?对固体施加作用力- 热交换?液体对流?固体中的传递和分布- 其他:反应、侵蚀、摩擦、扩散……罗马第二大学( University ofRome ,Tor Vergata )提供图片?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料什么是可传递的? 流体( CFD ) 接口固体( FEA ) ?质量和动量: - u 、 v 、 w 、 P 力(正常和相切) 位移?应力和张力?能量- 温度( T ) 或者焓( H ) 温度热流量热传递系数?能量- 温度( T ) 温度热流量?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料双向流体结构相互作用? ANSYS FSI : - 通过多场求解器实现半隐含矩阵耦合?每个时步完成多次数据传输。捕获 VIV/ 共振现象的基础。- 结合使用 ANSYS 线性/ 非线性机械求解器和 ANYS CFD 求解器?稳态与瞬态耦合选项(单向和双向) - 可实现压力、温度(两者)数据传输?任何其他域变量- ANSYS WorkBench 中的统一全耦合环境?在统一的几何构造上进行预处理?自动实现的高效率数据耦合?通用后处理器在仿真和 CFX 中预处理错位循环从 ANSYS 接收位移信息从 CFX 接收力信息多域时间循环求解求解发送力信息给 ANSYS 发送位移信息给 CFX 接口数据是否收敛? 求解完成? ?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料 FSI 范例 1 —振动板?先将板用力后掰,然后松开?振动,由液体阻尼?验证案例——将结果与实验数据进行比较?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料求解策略首先: ?向板的左侧施加 75 帕的外部压力? CFX 从 ANSYS 中获得位移量?解除外部压力? CFX 从 ANSYS 中获得位移量? ANSYS 从 CFX 中获得力的信息?液体阻尼板振荡振荡时步?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料不同液体粘度板尖位移(米) 时间(秒) ?流体粘度越高,幅度衰减越快?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料位移的 FFT 强度频率(赫兹) ?根据 Gluck ,位移只有一个频率尖峰,是板振的 1次谐波(简单弯折) ?ANSYS 公司 2009 年版权所有,保留所有权力。 ANSYS 公司专有资料范例 2 —“振鸣”水翼?在 米/ 秒和 米/秒的自由流速下对水翼进行仿真? 米/ 秒= 共振状况? 米/ 秒= 非共振状况? CFD 使用 200 万个单元? DES 的 y+设置在大约 25 ? FEA 使用 万个元素?时步= ‐ 4 秒