【重磅】TCFD软件全面升级为TCAE，支持流固耦合仿真计算
TCFD软件现已全面升级为TCAE软件，升级后软件包括TMESH、TCFD、TFEA等功能模块，在同一个软件界面中可以快速便捷的进行网格划分、流体仿真计算、结构强度仿真计算、流固耦合仿真计算及后处理等工作，能够大幅提升仿真分析工作效率。
下面将对采用TCAE进行的悬臂球体流固耦合计算案例进行介绍。
Beam-Ball 流固耦合分析
本文采用TCAE软件对悬臂梁上球体在气流作用下的变形情况进行了流固耦合仿真分析。球体及梁模型如下图所示：
模型中将直径D = 30 cm的球体紧密固定在长L = 1m、直径D = 1 cm的梁(圆柱形杆)上，梁和球体的材料均为钢，该模型处于速度U=30米/秒的气流中。气流作用在梁-球系统上，梁发生弯曲。TCAE软件将分析确定梁的变形(梁的自由端，球固定处的位移)，并得到应力分布情况。
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将Beam-ball模型文件导入TCAE软件中，进行网格划分及流固耦合仿真计算。所有的网格划分及仿真设置均在TCAE图形界面中完成。TCAE模拟工作流程是完全自动化的，在设置完网格参数、流体边界及结构模型约束、材料属性等条件后，可以一键启动全部仿真计算，并生成相应分析报告。
TCAE由不同的软件模块组成。数值模拟顺序如下：模型→CFD网格→FEA网格→CFD模拟→FSI→FEA模拟→报告。软件中TMESH模块创建适用于CFD和FEA的网格从而为仿真做准备。TCFD模块运行CFD模拟并输出CFD结果报告。TFEA模块进行FSI转换，运行FEA模拟，并输出FEA结果报告。由于模型为对称模型，仿真中采用一半模型进行计算。
CFD网格
在软件TMESH模块中创建了CFD的计算网格。流体域模型采用笛卡尔网格作为初始背景网格，并根据模型进行贴体细化处理，并添加边界层网格，最终流体域共生成了489,620个网格。
FEA网格
在软件TMESH模块中创建了FEA的计算网格
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CFD数值模拟建立
CFD仿真由TCAE软件中TCFD模块进行。
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FEA数值模拟建立
FEA仿真由TCAE软件中TFEA模块进行。
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数值计算
进行网尺寸、流体仿真及结构仿真条件设置后，可以一键启动全部计算，软件将自动进行流体域、固体域网格划分，流体仿真计算，数据转换，结构仿真计算，结果处理及报告生成等工作。
结果对比
该Beam-Ball问题能够根据力学方程得到解析解，理论结果和TCAE数值解的对比如下表所示：
理论解 | TCAE数值结果 | |
| 最大变形[mm] | 26.60 | 27.75 |
| 最大应力[MPa] | 83.78 | 92.48 |
其中最大变形相差大约5％，最大应力相差约10％，具有较高的仿真精度，符合预期效果。
下图显示了变形的梁应力大小和位移大小（其中变形放大十倍，以更好地显示变形效果）。
可以看到通过TCAE进行流固耦合仿真分析，具有较高的分析精度，同时计算设置简单便捷，软件能够自动进行流体及结构仿真数据关联，降低流固耦合仿真应用门槛，提高仿真工作效率。
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