star ccm自学教程4- 流固耦合计算11讲：双向耦合/共轭传热/位移计算/应力求解和振动分析

本课适合哪些人学习：

1、学习仿真工程师；

2、STAR-CCM 软件的学习者和使用者；

3、学习流固耦合仿真的工程师；

4、学习动网格仿真的工程师。

5、学习应力应变分析的工程师

你会得到什么：

1、掌握STAR-CCM 软件界面、计算流程；

2、掌握共轭传热和流固耦合分析；

3、掌握网格变形、网格重构、重叠网格进行流固耦合分析；

4、掌握应力、应变分析。

5、掌握共振计算。

6、掌握大位移的流固耦合分析。

7、掌握流固耦合与6自由度体相结合的仿真

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课程介绍：

一、关于课程

流体结构相互作用 (FSI) 是指一种耦合的表面问题。从流体传递到固体的信息是流体压力和拉力，它由流体压力和壁面剪切应力组成的。此传递发生在耦合壁面边界（流体-结构交界面）上；从固体传递到流体的信息是固体的变形，尤其是流体-结构交界面的变形。

耦合方式：

1、解耦 

2、流体到固体的单向耦合

3、固体到流体的单向耦合 

4、双向耦合

解耦：固体变形不会影响流体且流体拉力也不会影响固体的情况视为解耦，不存在任何方向的信息传递。 

流体到固体的单向耦合：固体变形对流体的影响可以忽略不计，则耦合可视为流体到结构单向耦合，信息被视为仅按从流体到结构的方向传递，可以认为流体模型是独立的，而固体模型与流体拉力存在关联。

固体到流体的单向耦合：流体拉力对固体的影响可以忽略不计，则耦合被视为结构到流体单向耦合，信息仅按从结构到流体的方向传递，可以认为固体模型是独立的，而流体模型与固体变形存在关联。 

双向耦合：双向耦合 FSI 是指从流体到固体和从固体到流体的双向交换数据，即流体拉力使得固体产生变形，而固体变形又使流体的流道发生变化，双向耦合要求并行求解策略。

流固耦合基本工作流程

（1）在流体和固体区域之间创建基于接触的交界面。

（2）选择流体结构耦合求解器节点下的稳定方法。

（3）在固体区域交界面中配置 FSI 耦合指定。

（4）为流体和固体区域分别指派运动。 

（5）通过禁用停止准则节点下的力标准和位移标准来配置停止准则。

涉及的网格技术---流固耦合需要界面产生变形。

（1）网格变形。

（2）重叠网格。

（3）滑移网格。

（4）网格重构。

线性应力分析：悬臂梁

平面应力：拉伸力场内带圆孔的板

使用自适应时间步的超弹性应力分析：三叶心脏瓣膜

正则模态求解器：风轮机叶片（共振分析）

共轭传热和热应力：排气歧管

来自映射温度数据的热应力：排气岐管

流体结构相互作用：振动管

已预先指定固体运动的 FSI：扑动机翼

FSI 和 6 自由度运动：船舶螺旋桨的应力分析

具有打开和关闭流道的 FSI：隔膜阀

FSI 网格重构和网格化几何部件接触：橡胶套筒

二、课程安排

注：本课程提供免费试看，订阅用户可以获得讲师的专栏辅导（可公开提问或私问），购买全套课程的用户可以获得课程，以及讲课相关的PDF。后续可以根据需求进行加餐，付费用户可以直接扫码邀请加入讲师订阅用户交流群。

三、关于作者

梁老师 仿真秀专栏作者 高级工程师，

西北工业大学硕士，长期从事star-ccm 仿真，擅长STAR-CCM 气动、传热、燃烧、多相流、运动、固体应力、气动声学等多学科耦合分析，以及伴随形状优化、流体拓扑优化、参数化优化。

四、购买注意事项

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