流固耦合|02双向流固耦合模拟
导读：通过瞬态、双向耦合的FSI模拟，确定超弹性材料制成的皮瓣的变形。
1、采用 Mechanical (Transient Structural)Ansys Fluent及System Coupling模块进行耦合。
2、采用dynamic remeshing描述网格变形。
3、采用EnSight处理CFD及有限元仿真结果，并生成动画。
场景描述
超弹性材料构成的皮瓣受流动流动的作用，产生较大的变形量。
流体区域的通道高0.15m，通道长0.25m，气流在20m/s处从左侧进入，导致由超弹性橡胶制成的皮瓣发生变形
1、这是个完整的双向FSI:
FLuent传递压力给Mechanical；
Mechanical计算皮瓣变形，并将其传递给Fluent；
Fluent修改网格（使用平滑和重新网格）来处理皮瓣运动。
2、System Coupling仅用于三维分析，因此使用了具有对称性的薄几何体。
准备工作
在计算机上创建一个工作目录并复 制该文件Hyperelastic_Flap.wbpz（文末提供下载链接）
打开workbench2023R1版本，从截面左上角选择 File > Open…
从工作目录中选择Hyperelastic_Flap.wbpz，当出现提示时，将项目保存到工作目录中
流场设置
物理场设置
双击B4单元打开Fluent，勾选double precision，其余保持默认。 在通用（General）中，改成瞬态计算 
选择Viscous修改湍流模型为SST k-w模型
边界条件设置
设置入口速度为20m/s
出口为压力出口，保持默认设置 
动网格设置
双击左侧结构树 Dynamic Mesh 
激活Dynamic Mesh，选择Smoothing方法，并点击setting
选择Remeshing方法，并关闭
设置动网格区域
在Dynamic Mesh任务窗口中，点击Create
在Zone Names下拉框选择symmetry_1 在Geometry Definition标签中，设置点（0，0，0.05），法向矢量（0，0，1），点击创建 
（如果要在这个对称平面上滑动/移动网格单元格，那么Fluent需要理解它正在使用的几何形状。对称平面网格现在可以移动，但它被限制在已定义的平面上。）在Zone Names下拉框选择symmetry_2 在Geometry Definition标签中，设置点（0，0，0），法向矢量（0，0，1），点击创建
在Zone Names下拉框选择wall_cfd_coupled 选择类型为System Coupling，点击创建
这是双向FSI的关键设置，该边界包裹皮瓣的三个面（两个侧面，一个顶部），这部分的变形形状将由Mechanical计算，然后传输回Fluent，为构成耦合曲面的每个单独节点定义了变形向量。
Fluent求解器设置
依次选择Solution / Activities > clickCreate > Solution Data Export 
设置文件格式为EnSight Case Gold 选中变量Static Pressure,Velocity Magnitude, X Velocity, Y Velocity,and Z Velocity，点击OK 
这一步是为EnSight创建后处理数据。
在Run Calculation的任务栏中，
时间步设置设置为1
这个设置是用不上的，但必须是>为0。不需要设置时间步长的大小，因为它是由系统耦合过程在外部控制的。
设置最大迭代步数5
System Coupling中，这个表示每个耦合步，Fluent的迭代步数。
设置完成，保存并关闭fluent
固体场设置
计算域抑制
双击进入C4 Mechanical模块 右键Geom\cfd，选择Suppress Body，抑制流体区域 
选择Geom\fea
在左下角在“Geom/fea”面板中，定义材料Hyperelastic（工程数据单元（C2）中定义）
对称定义
右键Model（C4），插入Symmetry 
右键Symmetry，Insert > Symmetry Region
Scoping Method选择Named Selection
对称方向选择Z轴
固体支撑及流固交界面设置
右键Transient (C5)选择 Insert > Fixed Support 定义固体支撑位置Fixed Support为"clamped"
右键Transient (C5)选择 Insert > System Coupling Region 定义固为"wall_fea_coupled" 
这是Mechanical中双向FSI的关键设置。System Coupling将从CFD计算的力映射到这个表面。Mechanical将计算出由此产生的变形，然后它将被传递到 Fluent。
网格
单击Mesh，展开Sizing选项，分辨率选择7
