波浪圆柱扰流——单向流固耦合

波浪圆柱扰流——单向流固耦合

流固耦合（Fluid-solid interaction，FSI）计算，通常用于考虑流体与固体间存在强烈的相互作用时，对流体流场与固体应力应变的考察。FSI计算按数据传递方式可分两类：单向耦合与双向耦合。所谓单向耦合，主要是指数据只从流体计算传递压力到固体，或者只从固体计算传递网格节点位移到流体。双向耦合则在每一时刻都同时向对方发送相应的物理量（流体计算发送压力数据，固体计算发送位移数据）。

ANSYS Workbench中可以利用Fluent与DS进行单向流固耦合计算。我们这里来举一个最简单的单向耦合例子：波浪扰流。我们假定圆柱位移可忽略不计，固体变形对流场影响可以忽略，所考虑的是流体压力作用在固体上，固体的应力分布。

1、新建工程。注意是从Fluent –> Static Structure。

2、设置几何模型和网格

流固耦合计算中的几何模型与单纯的流体模型或固体模型不同，它要求同时具有流体和固体模型，而且流体计算中只能有流体模型，固体计算中只能有固体模型。

3、进入FLUENT网格设置。

在FLUENT工程视图中设置VOF模型，进行波浪设置，计算得到波浪扰流结果。

4、关闭fluent，进入Static Structure的model，导入流体载荷，设置固体约束，计算得到圆柱受流体波浪影响所产生的应力变形。

单向耦合计算思路很简单，就是先算流体，然后将流体压力作为载荷施加到固体上。这次的例子是从流体到固体，其实我们也可以计算由于固体变形导致流体流场变化的。只是要涉及到瞬态计算，设置上可能要麻烦一些。