ANSYS CFX 110双向流固耦合实现步骤（原创）.doc

流固耦合方法 要实现流固耦合首先要确定固体模型和流体模型。本设计的流体和固体模型都是在ANSYS Workbench中建立的（也可以用其他的三维建模工具）。建模后将流体模型输出为IGES格式，然后导入到ICEM中化分网格备用。固体模型则直接在Workbench中的Simulation中定义固支面和流固耦合面等，并划分网格。最后输出inp文件。最后利用CFX进行双向流固耦合计算。具体步骤在下面分别叙述。 流体部分 流体模型的建立 启动ANSYS Workbench，点击New geometry开启DesignModeler。在这里可 以采用多种建模方法，我用的是直接在Create下拉菜单中选择最底部的Primitives中的bend选项，直接建立一系列的扇形环柱体。即可组成流体域的模型，在这里不再赘述。 流体网格的划分 建模后将流体模型输出为IGES格式，然后导入到ICEM中。在ICEM中通过点和线处理工具删掉一些多于的线并补上必要的点（分块的时候用来固定节点）。然后创建体，在创建的提示栏中选择所有的面。注意体形成后要多还几个角度观察，以确定solid点在整个模型的内部。 接下来就要分块，点击blocking按钮，选择整个实体为对象创建块。之后将块沿边界切割成若干子块，删掉不需要的子块。然后把快上的节点固定在相应的实体的点上，把块的边界线固定在相应的实体线上。然后在块的特征边上设定节点数，化分网格。 3.网格输出 网格划分完之后，需要将网格从ICEM CFD导出到计算软件ANSYS CFX中做计算，其具体的操作步骤如下： （1） 选择 File Mesh Load from Blocking; （2） 选择File Blocking Save Multiblock Mesh,在出来的对话框上选择Volume。 （3） 选择Output Select solver,在出来的对话框上选择计算所用的软件ANSYS CFX，点击Okay。 （4） 选择Output Write input,在出来的对话框上点击Done即可。 固体部分 1.固体模型的建立 固体模型的创建方法和流体模型一样，不过一定要在流体模型的基础上建立。最好是从流体模型中直接挤压出来，因为如果尺寸和坐标对应不上的话，就耦合不上了。 2.对固体模型定义材料属性和网格划分 在建立完毕后点击左边任务栏里的New simulation，随后就可以在里面对固 体模型进行定义。其中网格的划分比流体部分的要简单的多，本设计采用的是软件默认的自动划分。也可以自己选择网格的划分方式。只需点击Mesh然后在左边的右拉菜单里选择即可。 在左边的树状图中选择Solid，在左边面的详细选项中选择Material中的New material。这时Engineering Data窗口被打开，可以在里面定义材料属性了。定义完后点击Simulation回到原窗口。 基本分析设置 在工具栏里选择New Analysis Flexible Dynamic，在左侧单击Analysis Settings使其高 量显示。然后点开左边的详细设置，将Auto Time Stepping改为off。在Time Step里设置时间步，并在窗口右下角的表列数据（Tabular Data）设置终止时间（End Time） 右击我们刚才创建的Flexible Dynamic并选择Insert Fixed Support设定固支表面，把模型顶部的面设为固定面。 同样是右击Flexible Dynamic选择Insert Fluid Solid Interface设定流固耦合的边界。将所有与流体域接触的面选择为耦合边界。 最后单击solution使其高亮，然后选择Tools Write ANSYS Input File就完成了对固体模型的设置，保存inp文件。 流固耦合分析 流固耦合计算在CFX中进行，启动CFX并导入划分好的流体网格文件。导入网格后首先点击Simulation Type设置计算类型，具体设置如下： Tab Setting Value Basic Settings External Solver Coupling Option ANSYS MultiField External Solver Coupling ANSYS Input File 之前保存好的INP文件 Coupling Time Control Coupling Time Duration Total Time 自己设置 Coupling Time Control Coupling Time Steps Option Timesteps Coupling Time Cont