基于ANSYS Workbench的流固耦合計算研究及工程應(yīng)用.pdf

1、流固耦合是一個十分常見并且很重要的問題，在航天、石油、化工、建筑、海洋以及生物領(lǐng)域都有著十分重要的意義。如油罐車、飛機油箱等這類儲運系統(tǒng)在慣性力作用下產(chǎn)生的流固耦合效應(yīng)，流體介質(zhì)晃動對罐體的影響。對流固耦合問題的研究主要從理論、計算、試驗及應(yīng)用研究這四方面進行全面開展的。隨著高等數(shù)學的不斷發(fā)展，計算機水平的不斷進步，越來越多的人投入到流固耦合的學習和研究中來，因而，處理流固耦合的方法逐漸的成熟和完善起來。
　　 ANSYS Wo

2、rkberlch是新一代的CAE分析軟件，它將許多軟件集成于一個控制版面。ANSYS Workbenc上環(huán)境提供了從分析開始到結(jié)束的統(tǒng)一環(huán)境，使用者的工作效率得以提高。在ANSYS Workbench環(huán)境下，所有的設(shè)置都是統(tǒng)一的，并且可以和CAD數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，包括分析后對幾何的修改，求解器參數(shù)，后處理的設(shè)置和用戶自定義的表達式等。本文足在ANSYS workbench軟件下應(yīng)用仿真模擬來探索流固耦臺現(xiàn)象，主要是針對單向流同耦合原理的學習以

3、及對計算方法實現(xiàn)的探索。通過一個噴管噴水的例子，介紹在ANSYS Workberlch下物理模型的建立、流體域和固體域的計算、流固耦合的途徑以及結(jié)果的輸出，總結(jié)出了在ANSYS Workberlch實現(xiàn)單向流固耦合計算的方法，并由算例的理論值來驗證計算方法的正確性和準確性。
　　 最后，將單向流固耦合的計算方法應(yīng)用到實際工程當中。隨著國民經(jīng)濟的和社會的發(fā)展，作為大量液化氣體、低溫液體儲運設(shè)備的運輸式容器也必然隨之發(fā)展，已經(jīng)并繼續(xù)

4、滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，由于運輸?shù)木嚯x也越來越遠，其安全操作也顯得尤為重要。罐車罐體內(nèi)的防波板對車體的穩(wěn)定性起者十分重要的作用，它減少了罐車運行和緊急制動時液體對罐體的沖擊力。目前，將這種方法應(yīng)用于罐車防波板上的研究還不多。本文在ANSYS workbench下對罐車罐體內(nèi)的防波板和介質(zhì)進行建模，模擬罐車加速過程中，在慣性力作用下罐體防波板和介質(zhì)的流固耦合效應(yīng)，分析了在不同加速度大小、不同介質(zhì)物性和不同充裝率的條件下，介質(zhì)的晃動對罐體