CFX+WORKBENCH实现流固耦合.pdf

[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。
小弟也是刚刚研究CFX等软件。
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，
可以说，操作上较10.0又有了很大的进步。
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。
耦合需要的是workbench所提供的.inp文件和CFX提供的.def文件
下面我配合图片简单讲一下：
固体部分：
1.建立固体模型。如图所示：

固体模型就是一段直管，取了一个对称面。
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）
3.对固体模型网格划分，由于是直管，划分比较容易

4.划分完毕，点击mesh，选择newanalysis中的flexibledynamic进行瞬态分析。在
flexibledynamic
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
solidinterface的边界（选择内壁面，右键……）

5.左键点击solution，右键插入deformation--totaldeformation，插入
strain---equivalentelasticstrain
6.左键点击solution，tools----writeansysinputfilesto你指定的文件夹。

以上就定义好了固体部分的输入文件：ansys.inp

流体部分：
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

2.网格划分（具体过程忽略）

3.选择output，用ansyscfx作为求解器，输出能够被cfx读取的文件格式：.CFX5
4.用CFX的mesh中import读取网格文件.cfx5，并定义分析类型.
basicsettings----externalsolvercoupling选择ansysmutifield并将ansysinput
file指向刚刚存储的文件。

然后定义瞬态的时间范围，时间步等。
5.定义domain，generaloptions中选择meshdeformation为regionsofmotionspecified

fluidmodels选择turbulence为none
6.定义inlet，outlet，symmetry和wall。
1）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。
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）
3）对称边界设置比较简单
4）wall的设置：basicsetting没有问题。boundarydetails里面meshmotion选择ansys
mutifield。

7.加初始条件，这里就让所有压力都为0即可；
8.solvercontrol默认即可，outputcontrol添加一个新的TRANSIENTRESULTS并将output
frequency中的timeinterval
设置为跟你的timestep一样。
9.write.def文件并启动运算

这里注意指定.inp文件，工作文件夹，cpu数量等
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Meshmotion中的ANSYSinterface
你设定为FSIN_1,此FSIN_1与ansys.inp有关吗?

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
,然後ANSYS求解完变形,又如何传回来改cfx?

另,整个solver启动是在workbenchorcfx?

1.MESHMOTION中的FSIN_1会默认对应到INP中定义的fluidsolidinterface那个面，那
个就是流固传递数据的主要途径；
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）
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