基于Ansys12.0的Workbench血管流固耦合之最详尽小火车之旅

1、卜23MeshMeshGeometryMeshUnsavedProject一WorkbenchNew|3Open.,jjSaveSaveAs.ToolboxProjectSchematicFileViewToolsUnitsHelpElectric(ANSY5)塑|ExplicitDynamics(ANSYS)FluidFlow(CFX)FluidFlow(FLUENT)&HarmonicResponse(ANSYS)的LinearBuckJing(ANSYS)團Magnetostatic(ANSYS)UgModal(ANSYS)述|RandomVibration(ANSYS)砂Respons

2、eSpectrum(ANSYS)包|ShapeOptimization(ANSYS)固|StaticStructural(ANSYS)OSteady-StateThermal(ANSYS)Thermal-Electric(ANSYS)屋JTransientStructural(AN5Y5)宓TransientStructural(MBD)(JJTransientThermal(AN5Y5)WRefreshProject/UpdateProjectImport.QCompactModeAnalysisSystemsB1TransientStructural(ANSYS)2EngineeringD

3、ata八3Geometry4Model5SetupvJ6Solution7ResultsTransientStructural(ANSYS)15CFX2程5etupT/3砲Solution谆斗ResultsgjCFX承蒙“水若无痕”版主信任，我把我做过的血管流固耦合以小火车的形式发出来，与大家共同讨论学习。首先概述一下1：血管建的比较短，这样单元会少些，调试比较方便，但效果可能没官方视频的好看，但原理步骤没错就行2：原来流体为自己建的Blood,为可压缩流体，我自己试了下，用Water也可以，所以就简化了建新材料这一步3：我用的是Ansysl2.0版本，我建的模型保存成多种格式，欢迎大家下载做

4、着玩玩0.01(3.005A：首先打开AnsysWorkbench拖出各个模块，连接关系如下图:B：可双击EngineeringData编辑材料，因为进入Ansys结构部分设置时候要用到血管材料，默认是结构钢，太硬了,所以要自己重新设材料，这点很重要！TransientStructural.(AN5Y5)3酗Geometry4够ModelSetupSolution矽ResultsTransient5tructura(AN5Y5)FRO.V,:www.?;nW03C：单击我画的第一个大圈（左列），右击我画的第二个大圈（左列）Duplicate，复制一个同种材料。在复制的材料后面框里有链接，这个链

5、接是链接到材料库的，右键把链接打断，我是这么做的。如果双击EngineeringData看不到我图中的界面的话，可以在主菜单中ViewProperties以及接下来的两个选项给选上就可以看见了。改好材料后可以把对新材料重命名，用右键。然后再主菜单上点击updateproject，材料就可以在材料设置里用了。D：更改密度，杨氏模量，和泊松比。重命名。上一步给出了怎么保存修改结果E：这个是Ansysmodel部分，这里是不需要用到流体部分的，不需要删掉，只要右键对它Suppress就可以了。单击Pipe,可以在下面设置材料07CoordinateSystemLiafaultCoordinateSy

6、s-ilFLefeienceTemperatureByEmriroriiTientMaterialHssiEiLiTientpipeva11ThermalStrainEffecteYes；3|ProjectModel(D4)-干GeometrywaterQ1PipeV-Coardinjl:cGysl:emsConnections+#巒Mesh+1NamedSelections-Transient(D5)爲Initial.Conditions工AnalysisSettingsDisplacementDisplacement2冲Displacement我FluidSolidInterface剖5o

7、!uth：-n(D6).;if|SolutionInformationTotalDeformation.-醸1EquivalentStress;Detailsopipe2009-12-1412:27UDisplacementComponents：0FreeFreem+Boimd.inEBox+?PropertiesF：对血管加约束，可以把两端完全约束，对称面部分在垂直面内不可运动，也可以所有平面部分都完全约束，这个没关系，都可以计算。D:TransientStructiiral(ANSYS)DisplacenientTime：1.sG：右键插入流固耦合面，当然就是流体固体接触面了I|Fluid

8、SolidInterface0!002(m)0.0050.01508、GD：TransientStructural(ANSYS)FluidSolidInterfaceTime：s2009-12-1412:28H：注意还要给出要Ansys求解什么量，我这里给出了要求VOnmises和全部变形，然后要保存*.inp文件，这个就是进行流固耦合的Ansys部分求解文件，保存时如果Tools菜单下保存按钮不可用可以点一下下面的solution，当然做这个之前保证各部分设好了：1）只有血管壁模型有效；2）划分网格，这个网格与流体部分是独立的，没有形状要求；3）施加约束；4）定义流固耦合面；5）设置Ansy

9、s求解项；最后保存就好了FluidSolstems保存在a）我最近的文档-我的文档-De我的电脑fibtElE网上邻居 HYPERLINK http:/www.Si www.Si&dpOOdpalluser_filesfsi_.Inner3D:TransieFluidSolidTime:1.s2009-12-14屮JpipeS匚grdin日teJ%ConnectionTransientStructural(ANSYS)-MechanicIS&厘*另存为fsi_irLTLer3_fileeelectionTVisibilityTSuppress!onEnvironmentInert!alVLoa

10、dsTSupports*H：OutlineiH|Project-型Model(D4)it：-丿妊Geometry址waterBeta:文件名:桌面FileEditViewH亡.p打&|SolL：打开CFX,由于是在Workbench下运行的，所以模型都是直接自动导入的（不包括Ansys结构文件），下图是我设置好的概图：B2:CFK-CF；X-PreHieEditSessionInsertTool?Help樹圈號迪瞻炉曙：蟲詁晶&鬲0兀原Outline(=!Mesh电SYS.cmdb邂Connectivity10-直“圈FlowAnalysis1AnalysisType-00DefaultDom

11、ain0回回回inout1yrnmetrywall耳用Initialisation-；痢Solver护&SolutionUnits也SolverControl(+l1OutputControlCoordinateFramesMaterialsAirIdealGasAirat；25CAluminiumBloodCopper5ootSteelWaterWaterIdealGasSimulationControlww.SmiW-sJ,L_f-_-ReactionsEHpressionSpFunctionsandVariablesK|AdditionalVariablesEKpressionsUser

12、FunctionsUserRoutinesJ：AnalysisType的设置，看我在图中画的圈，仔细设置，一般不会有错。这里要设置为流固耦合瞬态分析，导入之前保存好的Ansys结构输入文件。 OutlineAnalysisTypeVieiK：DefaultDomain设置，注意要选择材料BasicSettingsInitialisationCoordinateFrameFluidandParticleDefinitions日因曰QptionaterialMorphologyContinuousFluidOption田DomainModels1barReferencePressure曰MeshS

13、eFormalzionRegionsofMotion5pe匚ion田vApplyOK雷B2:CFX-CFX-PreFileEdifSessionIrisertTool?HelpFRO.:www.5imWMeshMotionModel-DisplacementDiffusionAfaultBoundary塾MeshRegionsA-劇CFXatOsE-QUserLocationsandPlots型DefaultTransformDefaultLegend.View.lWireframe白復Report回口TitlePage|I出c.FROM:wwWrSimW25POST-2：1）：显示血管壁和对

14、称面后，分别在对称面和血管壁上右键-Render-ShowMeshLines目的是显示网格；2）：分别在对称面上和血管壁上右击，对称面一Colour-Pressure显示压力图；血管壁-Colour-VOnmises显示应力图。View1TAll匸asesTCoour5howFacesTranspare门匚ProbeVariableQLightingQ5pe匚InsertrrFROV;www.5iniWe-com26POST-3:在空白处右键-Deformation-2*Auto,目的是放大变形，因为实际的变形很小，放大后效果才会很明显P0ST-4：查看各个时间步的变形结果，如果你看到对称面与血管壁同步变形的话，恭喜你，你已经完成血管的流固耦合了！28BCFSApplyTimestepSelc；ctor述2/宛圍曲亘因画View1TAllCasesT/onMisesStresseFaultBoundaryrr3-487e+004AN5YSSyncCasesMatchClose#StepSolv