本教程演示了使用fluent内置结构模块进行圆柱扰流单向流固耦合模拟的过程。
1 启动FLUENT并导入网格
(1)在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2021→Fluid Dynamics→Fluent 2021命令,启动Fluent 2021。
(2)单击主菜单中File→Read→Mesh命令,导入.msh网格文件。
2 定义模型
单击命令结构树中General按钮,弹出General(总体模型设定)面板。在Solver Time中选择Steady。
3 设置湍流模型
4 设置边界条件
在边界条件面板中,双击inlet弹出边界条件设置对话框。VelocityMagnitude输入30,单击OK按钮确认退出。
5 初始条件
单击主菜单中Solution→Initialization按钮,弹出Solution Initialization(初始化设置)面板。
Initialization Methods中选择Hybrid Initialization,单击Initialize按钮进行初始化。
6 计算求解
单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮,弹出Run Calculation(运行计算)面板。
在Number of Iterations中输入800,单击Calculate开始计算。
7 激活结构模块
在模型设定面板Models中双击Structure按钮,弹出Structural Model对话框,勾选Linear Elasticity模型。
8 设置材料
单击主菜单中Physics→Materials→Create/Edit,弹出Create/Edit Materials(材料)对话框。单击Fluent Database按钮弹出Fluent Database Materials对话框,选择固体材料steel,单击Copy按钮确认。
9 设置计算域
设置固体域的材料为steel。
10 设置边界
(1)在边界条件面板中,双击bottom弹出边界条件设置对话框。设置边界位移为0,单击OK按钮确认退出。
(2)双击cylinder弹出边界条件设置对话框。设置边界位移边界条件为Intrinsic FSI,单击OK按钮确认退出。
11 设置控制方程
设置控制方程,只求解结构计算。
12 计算求解
单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮,弹出Run Calculation(运行计算)面板。
在Number of Iterations中输入10,单击Calculate开始计算。
13 结果后处理
显示位移云图。