ANSYS流-固耦合计算方法解析

流固耦合力学的重要特征是两相介质之间的相互作用，变形固体在流体载荷作用下会产生变形或运动。变形或运动又反过来影响流体运动，从而改变流体载荷的分布和大小，正是这种相互作用将在不同条件下产生形形色 色的流固耦合现象。

一、ANSYS流固耦合的仿真策略

当你研究的问题，不仅涉及到了流场的分析，还涉及到了结构场的分析，而且二者之间存在着明显的相互作用的时候，你就考虑进行流固耦合分析。

ANSYS目前主要提供了两种流固耦合仿真策略：

（1）基于结构模块+Fluent+系统耦合器

该方法在Fluent中完成流场求解，获得流场的压力；在结构模块（稳态或瞬态）完成固体场求解，获得变形，然后通过系统耦合器完成数据的交互传递，该方法，即可以完成单向流固耦合计算，也可以完成双向流固耦合计算，但是在同一时刻，只有一个场在求解，双向流固耦合的求解时间较长。

（2）基于LS-DYNA软件完成流固耦合计算

LS-DYNA支持ICFD求解器与其自身的固体力学求解器之间的耦合。ICFD求解器适用于五大行业多物理场应用：

• 汽车行业，LS-DYNA传统应用领域，ICFD可针对热-结构耦合的外部空气动力学分析提供解决方案；

• 制造行业，ICFD可应用于冷却相关分析，例如金属冲压，电池组的冷却等；

• 能源行业，尤其是风能行业。对拥有准确空气动力学预测的风力涡轮机进行FSI分析；

• 航空航天，ICFD在降落伞仿真领域的最新研发进展，可以说这是一种最为先进的成果，包括流体与由多孔介质材料构成的结构之间的耦合；

• 生物医学行业，如今越来越多的公司借助LS-DYNA深耕医学行业，以更好地设计产品以及更深入地了解未来趋势，特别是在心脏起搏器、心率失常电生理模拟、人工瓣膜流固耦合、形状记忆合金血管支架等领域，LS-DYNA FSI耦合具有独特的优势。

此外，也可以通过使用ALE方法，完成流固耦合计算，以上方法均通过关键字完成设置，也只使用LS-DYNA的一个求解器，但是学习起来稍微困难一些。

二、ANSYS流-固耦合计算公开课

为了让大家详细了解ANSYS强大的流固耦合计算功能，仿真秀邀请平台优秀讲师张老师，于2023年2月8日晚19:30做客仿真秀，为大家带来《ANSYS流-固耦合计算方法与实例解析公开课》免费公开课。

直播链接：https://www.fangzhenxiu.com/live/1071074010992545792/?uri=225_5YNjr7S1QFL