abaqus FSI流固耦合教程

abaqusFSI流固耦合教程第1页/共53页目录1、abaqus/CFD模块简介2、abaqus流固耦合简介3、流固耦合操作与实例4、流热耦合操作与实例第2页/共53页1、abaqus/CFD模块简介第3页/共53页1abaqus/CFD模块简介1.1计算流体动力学基础第4页/共53页1abaqus/CFD模块简介第5页/共53页1abaqus/CFD模块简介第6页/共53页1abaqus/CFD模块简介第7页/共53页1abaqus/CFD模块简介第8页/共53页1abaqus/CFD模块简介第9页/共53页1abaqus/CFD模块简介非稳态分析必须设定初始条件：压强、速度、温度、湍流数量需要设定的区域：进口和出口、壁面、远场及其他抽象区域第10页/共53页1abaqus/CFD模块简介第11页/共53页1abaqus/CFD模块简介第12页/共53页1abaqus/CFD模块简介1.2abaqus/cfd的介绍采用基于混合有限体积和有限元元的计算方法只能采用非可压缩流、基于压力的求解器可选择层流和湍流从6.10版开始引入前后处理及求解都可以在软件中完成第13页/共53页1abaqus/CFD模块简介第14页/共53页1abaqus/CFD模块简介1.3入门实例第15页/共53页2、abaqus流固耦合简介第16页/共53页2abaqus流固耦合简介2.1概述流固耦合即FSI，是指流体的运动会影响固体，而固体变化又会反过来影响流体运动。第17页/共53页2abaqus流固耦合简介第18页/共53页2abaqus流固耦合简介适用范围第19页/共53页2abaqus流固耦合简介不适用的范围震动噪声利用杆、梁、桁架、线缆建立的模型喷射成形、铸造、超塑性成形破裂、渗透分析第20页/共53页2abaqus流固耦合简介2.2操作流程第21页/共53页2abaqus流固耦合简介（1）定义流体介质属性第22页/共53页2abaqus流固耦合简介（2）定义分析步第23页/共53页2abaqus流固耦合简介第24页/共53页2abaqus流固耦合简介（3）定义预定义场第25页/共53页2abaqus流固耦合简介（3）定义预定义场第26页/共53页2abaqus流固耦合简介第27页/共53页2abaqus流固耦合简介第28页/共53页2abaqus流固耦合简介第29页/共53页2abaqus流固耦合简介（4）定义边界和载荷第30页/共53页2abaqus流固耦合简介第31页/共53页2abaqus流固耦合简介第32页/共53页2abaqus流固耦合简介第33页/共53页2abaqus流固耦合简介第34页/共53页2abaqus流固耦合简介第35页/共53页2abaqus流固耦合简介第36页/共53页2abaqus流固耦合简介第37页/共53页2abaqus流固耦合简介第38页/共53页2abaqus流固耦合简介第39页/共53页2abaqus流固耦合简介（5）定义输出变量第40页/共53页2abaqus流固耦合简介可用求解器（6.10版）第41页/共53页2abaqus流固耦合简介可供耦合的求解器动力隐式求解器（模型1）动力显式求解器（模型2）热传递（模型3）动力温度位移耦合求解器，不含温度求解（模型4）第42页/共53页3、流固耦合操作与实例第43页/共53页3、流固耦合操作与实例实例题目：管道流体双向耦合的动力学模拟分析[1]分析对象：管道（固）润滑油（流）分析平台：ABAQUS6.12分析类型：双向流固耦合分析目标：得到管道位移过大的主要影响因素参考文献[1]潘海丽,张亚新.管道流体双向耦合的动力学模拟分析[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(6).第44页/共53页3、流固耦合操作与实例润滑油简化为不可压缩、均匀介质质量864Kg/m3动力粘度4.33cp比定压热容2063J/(Kg.K)入口速度1.93m/s单位mm，圆角R100第45页/共53页3、流固耦合操作与实例后处理：1、管道的压力云图2、管道转弯处的位移随时间变化3、流体的速度剖面图4、显示流线第46页/共53页4、流热耦合操作与实例第47页/共53页4、流热耦合操作与实例实例题目：单芯片的电路板流热耦合分析[1]分析对象：芯片与周围介质分析平台：ABAQUS6.12分析类型：双向流热耦合分析目标：了解芯片传导换热的状况[1]Conjugateheattransferanalysisofacomponent-mountedelectroniccircuitboard.AbaqusExampleProblemsManual6.1.Abaqus6.12Documentation.第48页/共53页4、热流耦合操作与实例1、建立几何模型PCB板尺寸7.8X11.6X0.16cm芯片尺寸3X3X0.7cm发热块尺寸1.8X1.8X0.3cm核心尺寸0.75X0.75X0.2cm空气尺寸27.8X20X12.56cm第49页/共53页4、热流耦合操作与实例单元类型DC3D8初始温度293K体热通量50mW/s/mm3瞬态热传递分析步，初始增量0.01s；CFD分析；总仿真时间15s第50页/共53页4、热流耦合操作与实例第51页/共53页4、热流耦合操作与实例后处理：tempe