流固相互作用是如何起作用的，为什么会这样重要的

什么是流固相互作用?

流固相互作用(FSI)是流体流动与固体结构的相互作用。想想旋转涡轮叶片的阵风，波浪条件下的船体，或者F1汽车前面板上的气流r.任何流体和结构相遇的地方都会发生FSI。

万博Ansys Fluent和Ansys Mechanical可以耦合模拟流固耦合，就像这面Ansys的旗帜在风中飘扬。

FSI如何影响产品设计和性能?

理解FSI对许多产品的设计至关重要。万博网不考虑流体对固体的影响，反之亦然，可能会导致高估或低估产品性能。因此，最终的产品设计可能会导致意想不到的和不希望的结果，从烦人的噪音到完全的产品故障。

无论您是在设计桥梁、飞机还是燃气轮机，了解流体和结构的相互作用如何影响您的项目，都需要一个能够准确预测和整合这两种行为的解决方案。

FSI的应用

设计飞机：当飞机飞行时，机翼周围的气流会导致机翼变形(这反过来又改变了空气流动的方式，从而更大程度地改变了机翼)。解决机翼设计中的FSI问题可以显著提高飞机的气动性能。

模拟血流：为了评估动脉瘤中血管阻塞的影响，FSI解释了血压和血流速度如何影响血管伸展和大小变化的能力。

预测的声音：当空气流过汽车时，引擎盖和后视镜等表面会振动并将声音辐射到车内。通过解决这些fsi问题，工程师可以调整设计以降低噪音并提高乘客的舒适度。

多物理场仿真在FSI中的作用

在FSI有机会破坏您的产品之前，您可以通过多物理场模拟来预测和预防它。

例如，如果你想知道如何湍流和压力变化可能会影响水轮机的完整性，您的分析将包括双方提供的数据万博Ansys流利和万博Ansys机械模拟。当独立使用时，这些模拟一次只能告诉你一个故事。但通过Ansys Workbench集成万博，你将看到两种物理如何相互影响的最准确预测。

Workbench在仿真求解器之间自动交换数据，为您提供一个无缝的工作空间。

Workbench中先进的网格映射技术可确保数据精确地从计算流体动力学(CFD)转换为有限元分析(FEA)，然后再转换回来，而无需进行任何操作手动输入数据，编写代码，或交换数据文件。手工输入的减少大大减少了错误，因为你设置了CFD和FEA模拟，拖放，所有的东西都转移到一个空间。

你需要单向还是双向FSI模拟?

建模方法可以根据流体和固体之间的物理耦合程度以及所需的保真程度而有所不同。对于涉及刚体运动和共轭传热的应用，可以忽略变形，并且可以在CFD求解器内有效地完全解决问题。

当必须考虑应力和变形时，流体和结构模拟耦合在求解器之间传输数据，用于单向或双向耦合模拟。

相关内容:结构分析的有限元网格划分基础

如何进行单向FSI模拟

通过直接连接CFD和FEA模拟，可以在Workbench中轻松执行单向模拟。这是通过一个简单的拖放任务来完成的，该任务自动连接模拟的几何图形和解决方案单元格。

如何进行双向FSI仿真

通过将CFD和FEA模拟与系统耦合．这个视频在Fluent中创建单向仿真，然后通过Workbench将其转换为双向仿真。通过Workbench实现的双向数据交换创建了一个同步且直接的模拟。

使用FSI预测和预防

通过预测流体流动和固体结构之间的相互作用，FSI模拟可以帮助工程师防止可能影响性能和导致产品失效的损坏。要了解更多关于FSI模拟，请访问万博Ansys Workbench看看这些相关资源:

• 升级2.0会话-如何模拟流体-结构相互作用
• 万博Ansys学习中心- FSI培训