ANSYS流-固耦合计算功能详解

本文摘要（由ai生成）：

流固耦合是流体流动与固体结构的相互作用，ANSYS 具备全面的流固耦合计算功能，包括宏观尺寸的流-固耦合计算、高速运动固体与流体的耦合、颗粒物与流体的耦合计算和密闭结构的流固耦合计算。

流固耦合（FSI）是流体流动与固体结构的相互作用。想象一下让涡轮叶片旋转起来的一阵风、在波浪中行驶的船体或急速掠过F1赛车前扰流板的气流。只要流体和结构相遇，就会发生流固耦合 (FSI)。FSI仿真通过预测流体流动和固体结构之间的相互作用，帮助工程师避免可能影响性能并导致产品故障的危害。

（1）宏观尺寸的流-固耦合计算

（2）高速运动固体与流体的耦合

高速运动固体与流体的耦合问题，ANSYS基于LS-DYNA模块中的ALE方法，可以解决高速结构冲击入水，高速结构水下运动碰撞等流固耦合问题，该方法不需要进行网格重构，不存在网格重构带来的求解失败的题。

（3）颗粒物与流体的耦合计算

ANSYS使用Fluent中的DPM模型，可以求解颗粒物的流动与流体的相关作用，可以考虑流体对颗粒物的作用，也可以考虑颗粒物运动对流体的影响。

（4）密闭结构的流固耦合计算

对于密闭结构，可以基于流体静压单元，考虑流体的可压缩性，例如可以借助该功能，模拟轮胎的充气过程和运动过程。