ansys14workbench血管流固耦合分析实例Word格式文档下载.docx
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2、新建工程。
在workbench中toolbox中选customsystem,双击FSI:
FluidFlow(fluent)->
staticstructure.
图2计算工程
3、修改engineeringdata,因为系统缺省材料是钢,需要构建血管材料,如图3所示。
先复制steel,而后修改密度1150kg/m3,杨氏模量4.5e8Pa,泊松比0.3,重新命名,最后在主菜单中点击“updateproject”保存.
图3修改工程材料
4、模型导入,进入gemetry模块,import外部模型文件。
图4模型导入图
5、进入FLUENT网格划分。
在workbench工程视图中的Mesh上点击右键,选择Edit…,如图5所示,进入网格划分meshing界面,如图6所示。
我们这里需要去掉血管部分,只保留血液几何。
图5进入网格划分
图6禁用血管模型
6、设置网格方法。
默认是采用ICEMCFD进行网格划分,设置方式如图7所示,截面圆弧边分为12份,纵截面的边均分为10份,网格结果如图8所示。
另外在这个界面中要设置边界的几何面,如inlet、outlet、symmetry
图7设置网格划分方式
图8最终出网格
图9边界几何
7、进入fluent
图10进入fluent
关闭mesh,回到fluent工程窗口,右键点击setup,选择edit…,进入fluent。
这里设置瞬态计算,流体为血液(密度1060,动力粘度0.004pas),入口压力波动(用profile输入),出口压力0Pa,采用k-e湍流模型。
瞬态
血液材质
入口压力波动profile。
((inletpresstransient70)
(time00.0040.0050.0060.010.0150.03)
(pressure0150017001500000)
)
入口边界
图11Fluent中设置
计算时记录入口边界压力的变化,如图12所示,与profile设置近似。
图12入口压力变化
计算完后查看fluid_interface面上压力分布(可以分步看),如图13所示。
中间平面的压力与速度如图14所示。
流线如图15所示。
图13fluid_interface面上压力分布
图14中间平面(对称面)的压力与速度
图15流线
8、关闭fluent,进入StaticStructure的model,如图16所示。
注意geometry树形节点上,禁用血液计算区域。
图16禁用流体区域
8、导入流体载荷
如图17所示,插入流体载荷,血管几何选择内圆面,CFDsurface选择预先设置的inface面,就是将inface的压力数据传递给血管的内圆面。
导入流体载荷后的模型如图17所示。
图17插入流体载荷
9、设置固体约束
约束血管一端为fixed,如图18所示。
进行计算。
计算结果如图18所示。
图18血管一端约束
应力
变形
图19计算结果
10、总结
在ansys14workbench中进行流固耦合(FSI)计算相当简单,但这仅是单向耦合,如果实现双向耦合的话还是比较复杂的。
计算过程仅供参考,经不起专家的推敲啊,有建议发邮件给我啊,谢谢!
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