流固耦合如何以場的角度分析?

時間 2021-06-02 13:46:24

1樓:

做過地層岩石滲流的流固耦合分析,就多孔介質的滲流問題簡單說下我的看法,不對的地方還請指正。

流體在多孔介質中的滲流形成的滲流場(包括孔隙壓力、流速等)對固體骨架的應力場產生影響,根據彈塑性理論,骨架的應力變化會引起骨架的變形,而骨架的變形又會對其中的孔隙流體產生影響,也即引起滲流場的變化,如此反覆。耦合問題必須相互有影響,否則不能稱之為耦合。

2樓:涼風

我是做流固耦合數值計算方面的,說起來範圍很大,簡而言之,流固耦合就是流體的力場(壓力和剪下力)向固體傳遞,固體向流體傳遞位移和速度。

大部分工程應用情況下,關心的是流固耦合中固體結構的振動行為,流體只是乙個激勵力(雖然95%的計算量和程式設計量都集中在流體部分)。結構的行為有三種:抖振(流體的非定常對結構的強迫振動)、經典顫振(流體和結構的耦合振動,通常由流體壓力場對結構位移的響應延時造成的)、失速顫振(流體發生流動分離和渦脫落,與固體振動耦合)。

一般前兩種情況下流體建模和網格可以適當粗糙點。

其中顫振是流固耦合中比較典型和廣受關注的現象。顫振對結構的極具破壞性的,飛行器舵面或翼面都要極力避免發生顫振。對顫振計算的具體例子有比較經典的:

1. 二維翼型顫振Isogai wing;2. 三維後掠翼顫振Agardwing455.

6。可以在網上搜一搜各路神仙對這兩個算例的計算和分析,如果要研究流固耦合,這兩個標準算例是要仔細計算對比的。

具體實施就是基於ALE的CFD方程+固體動力學+FSI(Fluid-solid-interaction)介面傳值。CFD一般採用有限體積法,固體動力學一般有限元。雙向耦合可以用預估矯正的隱式時間推進方法。

3樓:

寫乙個我知道的極簡例子,應該算流固耦合。

Aeroelasticity 裡

來自 Earl H. Dowell《A Modern Course in Aeroelasticity》第4頁。其中螺旋線是扭轉彈簧

問題的核心總是牛頓力學...寫一下力平衡方程,和力矩平衡方程,就能解這個靜力學簡單問題。

複雜的例子就是考慮微元,把代數方程改成偏微分方程。

流固耦合到底是什麼?會不會用於內有流體的容器的運動影響因素?

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