流固耦合随谈
本文摘要（由AI生成）：
本文探讨了流固耦合现象在日常生活和工程领域中的应用，如人走动时与风的相互作用、汽车行驶中的气流影响等。介绍了流固耦合模拟在workbench中的限制，并列举了几种常见的能够进行流固耦合计算的软件，包括Adina、COMSOL、ANSYS、ABAQUS和MPCCI。这些软件各具特点，可满足不同领域和复杂度的流固耦合分析需求。文章还强调了流固耦合分析在多个工程领域中的重要性，如航空航天、土木工程等。
生活中的流固耦合:当你走在马路上，风迎面吹来，此时，你会感觉步履越来越艰难，这里就涉及到风与人体的双向流固耦合，人向前走动，阻挡了风的流动方向，改变了风的流动形态和位置，尾流部分更会有各异的流动姿态。同时，人的阻力增大，向前前进的动力就需要更大，也影响着人形态的各个部分的动作。还有一些实际中的流固耦合，比如汽车行驶，红旗飘动，塔科马桥振动，等等。
对于流固耦合来说，workbench的一个缺陷就是无法做纯二维的双向流固耦合耦合，里面无法设置类似于流固耦合面的流固耦合线操作，所以当我们需要做一个二维的流固耦合模拟时，我们需要沿展向设置一个网格的厚度，以保证对于模型来说，整体上还是三维的，这样就能够设置流固耦合面了。
目前能够进行流固耦合的软件挺多的，以下是一些常见的计算软件。
（1）Adina。ADINA 系统是一个单机系统的程序，用于进行固体、结构、流体以及结构相互作用的流体流动的复杂有限元分析。借助 ADINA 系统，用户无需使用一套有限元程序进行线性动态与静态的结构分析，而用另外的程序进行非线性结构分析，再用其他基于流量的有限元程序进行流体流动分析。此外， ADINA 系统还是最主要的、用于结构相互作用的流体流动的完全耦合分析程序（多物理场）。
（2）COMSOL。COMSOL当前有一个基本模块和八个专业模块：结构力学模块 (Structural MechanicsModule)、化学工程模块 ( Chemical Engineering Module)、热传递模块 ( HeatTransferModule)、地球科学模块（Earth Science Module）、射频模块（RF Module）、AC/DC模块( AC/DC Module)、微机电模块 (MEMSModule)、声学模块 (AcousticsModule)。以及反应工程实验室( COMSOL Reaction Engineering LAB)、信号与系统实验室（Signal&SystemLAB）、最优化实验室(Optimization LAB)、CAD导入模块( CADImportModule)、二次开发模块( COMSOL ScriptTM)。
（3）ANSYS。目前ANSYS中进行流固耦合主要是利用CFD和Fluent进行流体计算，而固体计算则采利用ANSYS Mechanic模块。双向耦合主要是利用Fluent，不过14.0之后版本的FLUENT可以利用SYSTEM COUPLING模块实现双向耦合。
（4）ABAQUS。ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。 ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料，作为通用的模拟工具， ABAQUS 除了能解决大量结构（应力 / 位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析（流体渗透 / 应力耦合分析）及压电介质分析。
（5）MPCCI。MpCCI是国际公认的多物理场耦合工具，可处理流固耦合、流固耦合换热问题，可以实现多达四个物理场的耦合。在实际应用中，有飞行器的气动弹性问题、气动热弹性问题、水动弹性、以及一维和三维CFD耦合等问题。它自身拥有先进的耦合和插值计算，在保证各软件的独立计算的同时，MpCCI可以实现插值传递，最大限度保证仿真的准确性。同时，它可以实现时间异步求解求解，使得求解速度比其它软件快3到4个数量级。
