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

1、流固耦合是一個(gè)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(jī)油箱等這類儲(chǔ)運(yùn)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(dòng)對(duì)罐體的影響。對(duì)流固耦合問題的研究主要從理論、計(jì)算、試驗(yàn)及應(yīng)用研究這四方面進(jìn)行全面開展的。隨著高等數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)水平的不斷進(jìn)步，越來越多的人投入到流固耦合的學(xué)習(xí)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(gè)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(duì)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(dá)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(tái)現(xiàn)象，主要是針對(duì)單向流同耦合原理的學(xué)習(xí)以

3、及對(duì)計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)的探索。通過一個(gè)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(jì)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(shí)現(xiàn)單向流固耦合計(jì)算的方法，并由算例的理論值來驗(yàn)證計(jì)算方法的正確性和準(zhǔn)確性。
　　 最后，將單向流固耦合的計(jì)算方法應(yīng)用到實(shí)際工程當(dāng)中。隨著國民經(jīng)濟(jì)的和社會(huì)的發(fā)展，作為大量液化氣體、低溫液體儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的運(yùn)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(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，由于運(yùn)輸?shù)木嚯x也越來越遠(yuǎn)，其安全操作也顯得尤為重要。罐車罐體內(nèi)的防波板對(duì)車體的穩(wěn)定性起者十分重要的作用，它減少了罐車運(yùn)行和緊急制動(dòng)時(shí)液體對(duì)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(duì)罐車罐體內(nèi)的防波板和介質(zhì)進(jìn)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(dòng)對(duì)罐體