流固耦合边界条件

kukumalu180614

初学，有些问题还是不明白，请教下：
流固直接耦合，例如做水中悬臂梁的模态分析。悬臂梁竖直在水中（底部全约束），流体刚好淹没悬臂梁。那么流体域的六个面应该分别给出什么样的边界条件（约束）？

欧阳中华

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       这个问题很感兴趣，在流固耦合上主要考虑的是流体边界元，而且是最简单的无限域问题。流体用有限元避开了基本解难找的麻烦，根据流体单元的特点，每个点应该是正压力和法向位移，那么就根据具体情况来定喽，自由表面法向压力等于大气压，固面底部法向位移为0，. ..

       现在有什么进展，贴上来大家欣赏一下，我也没有做过流体有限元，但论坛上应该有人搞过，可以用商业软件先模拟一下纯流体的问题，验证一下流体单元的使用正确性 ..
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tzhdacy

需要变换单元在流固耦合界面的单元不能，设置fsi。具体看看fsi 在help的内容，和code

欧阳中华

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    学习一下，在结构流体交界处，应该如何处理，fsi是实现力学上什么过程...

kukumalu180614

回复 3 # tzhdacy 的帖子

我看了几个流固耦合的例子，运行得都不怎么顺利。流固耦合界面的处理也有好多种：有用sfa命令直接标识耦合面的，也有标识强制转换后流体单元的（sf,all,fsi），还有一个例题是把交界面上的流体单元和固体单元都做标识的。完全蒙了都！方法都试了还是有问题。fluent中可以对流体域边界直接附上wall属性，但是在ansys中，对fluid30单元节点（keyopt(2)=1的时候只有1个自由度pres），难道是对六个面都设置pres为0就可以了？（试过，貌似不对）

kukumalu180614

回复 2 # 欧阳中华 的帖子

目前为止，只有一个水箱盛水的模态分析的例子运行成功，还是其他帖子里的例题。参考文献中的方法，做悬臂梁水中模态分析，到现在还没有什么进展，总是不对，如果有什么进展，我一定贴上来，把我遇到的问题总结后跟大家讨论。

kukumalu180614

finish$/clear$/prep7
et,1,solid45
et,2,fluid30,,1     !定义流体单元fluid30，表示不与结构接触的流体单元
et,3,fluid30,,0     !定义流体单元fluid30，keyopt(2)设置为0，表示流体单元与结构接触
mp,ex,1,2.1e11
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,7850
mp,dens,2,1000
mp,sonc,2,1460

blc4,-10,-2.75,20,5.5,373
blc4,-60,-16.5,120,33,373
vptn,1,2        !分割体后，内部棱体1为结构域，外部棱体3为流体域
vsel,s,,,1
vatt,1,,1,      !体1附上结构材料属性
vsel,s,,,3
vatt,2,,2,      !体3附上流体材料属性

allsel
vglue,1,3
lesize,5,,,10   
lesize,6,,,5
lesize,9,,,30
lesize,19,,,40
lesize,17,,,40
lesize,18,,,20
lesize,20,,,20
mshape,0,3D
mshkey,1
vsweep,all,13,14,0  !扫掠流体域划分流体单元

asel,s,,,3,6,1,   !选择流体结构接触面       
nsla,s,1          !选择这些面上的所有节点
esln,s,0,         !选择这些节点相邻的单元       
esel,u,type,,1    !去除1号单元（剩下的是2号单元）
emodif,all,type,3 !将接触面上的2号单元强制修改为3号单元
!sf,all,fsi,1

asel,s,,,3,6,1
sfa,all,,fsi
asel,s,,,1
nsla,s,1
d,all,all          !悬臂梁底部全部约束
asel,s,,,13
nsla,s,0
d,all,uz,0         !流体单元z向位移约束
   
asel,s,,,9,12,1    !流体域其他面给定约束pres为0
nsla,s,1
d,all,pres,0.0      
asel,s,,,14
nsla,s,1
d,all,pres,0.0
allsel
finish

/solu
antype,modal
modopt,unsym,10,,,
mxpand,10,1,1000
solve

kukumalu180614

还是把命令流贴上来吧，大家都看看，不知道问题应该怎么解决了。试了好多方法，边界条件，总是调试不好。

kukumalu180614

是我的几何尺寸给错了。
把几何尺寸改成：blc4,-0.01,-0.00275,0.02,0.005,0.373
blc4,-0.06,-0.0165,0.12,0.033,0.373就行了。
用fluid30模拟3维流体，keyopt(2)=1keyopt(2)=0,是流固交界面的流体单元，边界处的流体单元keyopt（2)=1,其自由度只有pres,所以边界条件只需要给出pres=0就可以了。上面的命令：asel,s,,,13
nsla,s,0
d,all,uz,0         !流体单元z向位移约束

可以不用给。

tzhdacy

嗯 keyopt是需要设置的。不好意思，看晚了。一般在固体最接近的流体单元转换为，刘固耦合单元（其实就是keyopt(2)=1keyopt(2)=0的区别），然后进行分析。

tzhdacy

FSI是实现固体和流体不同单元情况下的能量传递。

siyilee

本人初学，貌似这么高深