以一个简单的案例来描述在Fluent+Mechanical体系中计算单向流固耦合问题的一般步骤。

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案例描述

本案例要计算的模型如下图所示（单位为mm），其三维拉伸厚度为50mm。

流动区域内存在一个高度60mm，宽10mm，厚度50mm的金属挡板，采用流固耦合方法计算挡板在流体作用下的应力分布。

Workbench单向耦合计算采用如下图所示的计算流程。

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几何模型

本案例计算几何在A2单元格中利用SCDM创建。如图所示。

提示：在A2单元格中同时创建固体模型和流体模型，之后在A3单元格中去除固体几何，StaticStructural模块B3单元格中去除流体几何，这样能保证流体和固体几何的一致。

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流体网格格划分

本案例流体区域采用扫掠方法划分计算网格。

Step 1：去除固体几何

• 鼠标双击A3单元格进入流体网格划分模块。

• 鼠标右键选择模型树节点Geometry > FFFSolid，选择弹出菜单项Suppress Body去除固体部分几何

Step 2：插入扫掠方法

• 鼠标右键选择模型树节点Mesh，选择弹出菜单项Insert → Method

• 左下方属性窗口中设置Geometry为流体域3D几何模型

• 设置Method为Sweep

• 设置Src/Trg Selection为Manual Source，并在图形窗口中选择图中所示的面作为源面

其他参数保持默认设置。

提示：手动设置源面及目标面，更有利于扫掠网格划分。虽然对于简单几何，软件能够自动决定源面及目标面，但对于复杂几何，还是建议手动指定。

Step 3：插入网格尺寸

• 鼠标右键选择模型树节点Mesh，选择弹出菜单Insert → Sizing插入网格尺寸控制

• 左下角属性设置窗口中，设置Geometry为计算域三维几何

• 设置Element Size为2 mm

• 设置Behavior为Hard

• 鼠标右键选择模型树节点Mesh，选择弹出菜单Generate Mesh生成网格

最终生成全六面体的流体网格。

Step 4：命名边界

案例中包含入口、出口、对称及壁面边界等。如图所示。

注：这里将两个侧面作为对称边界处理，顶部面和底部面作为壁面边界。特别需要注意的是流固耦合面的命名。

• 关闭Meshing模块，返回至Workbench工作界面

• 右键点击A3单元格，选择弹出菜单Update更新计算网格

• 双击A4单元格进入Fluent

（未完，看第二部分）

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道