欧阳中华 发表于 2007-10-28 21:40

流固耦合问题讨论

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    希望讨论一下，有一块有限尺寸浸没于无限水深中的四边自由弹性板，计算其振动模态，结构采用有限元，流体采用边界元，应该如何进行.....

pengweicai 发表于 2007-10-29 09:28

与这个帖子是一样的。
采用 FEM+IBEM耦合的方法计算。

http://forum.vibunion.com/forum/thread-25659-1-1.html

欧阳中华 发表于 2007-10-29 12:48

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    希望讨论相关理论. ...

pdy_dave 发表于 2007-10-29 14:29

你说的理论指的是结构流体作用的物理过程了，如以结构为研究对象，流体对结构动态特性的影响；
还是指在采用已有理论的计算过程中，流体与固体之间的数值处理方法？

欧阳中华 发表于 2007-10-29 21:05

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   pdy_dave 说的非常对，两个方面都存在困惑。

   比如流体有附加惯性效应，也就是附加质量，附加质量还是振动频率的函数，具体应该如何描述.. ..

   在流体采用边界元离散，结构采用有限元离散，流体边界元耦合到结构有限元方程中，自由振动还是个特征值问题，但此时特征值对应的矩阵不再对称和稀疏，那么求解矩阵特征值的方法和存储方式都和一般有限元不同了，应该采用什么方法.. ..

pdy_dave 发表于 2007-10-30 08:23

你考虑的问题很有难度呀，估计是曲高和寡呀！

w89986581 发表于 2007-10-30 09:39

如果从数学上描述，只有一些简单情况才存在解析解。

欧阳中华 发表于 2007-10-30 16:45

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   这里针对数值模拟的方法，但同样需要建立物理模型.. ..

pdy_dave 发表于 2007-10-30 17:36

在声学理论与工程应用一书中8.5节倒是有些理论分析和定性说明！我仍没有完全理解，各位可以看看讨论一下！互通一下相关流固耦合或者声固耦合的资料！

物理模型建立起来了，数值模拟相对简单一下，考虑不同情况，精度总是可以做出来的！

欧阳中华 发表于 2007-10-31 10:24

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   倘若编过流固声耦合计算机程序，那么对所遇到的问题难度就会认识更清楚，遗憾得是到目前论坛上还没有编过流固耦合程序的朋友参加讨论.. ..

ciomlifeng 发表于 2007-12-9 20:48

comsol有这种例子，但是液体不是无限大的

为什么要用边界元，就我所知，comsol有这种例子，但是液体不是无限大的

欧阳中华 发表于 2007-12-9 20:58

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   弹性板在有限流体与无限流体问题有差别的，这里希望讨论弹性板在无限流体中的耦合振动问题。。。

cdh840102 发表于 2007-12-9 21:58

LZ,我在其他论坛看过你发的帖子,我现在的课题是静电泵,现在我想研究的问题跟你很相似,不过我的薄膜一面是在有限空间的流体,一面是在空气中.
不知道对于这方面的知识您到现在掌握了多少.比如说固有频率的求法等等.
最近一直在研究ansys流固耦合,上面介绍FSI耦合求解方法可能适用于分析这种问题.
但是把上面例子的命令流复制成文本,运行,结果提示出错,可惜不知道错在哪,现把这命令流发出来
我最近在学习FSI流固耦合分析方法，我把HELP里面的例子的命令流复制下来，用文本格式导入ansys中，可老是出错，但由于是新手，不知道错误在哪边，希望高手能指点一下。

This example problem considers the fluid-solid interaction of a simple piston with a dissimilar mesh interface. The piston displacements are prescribed by a sinusoidal distribution in time. Figure 3.2: "Simple Piston" shows the mesh and boundary conditions for the problem. You determine the displacement and velocity distributions on the fluid side at the fluid-solid interface.


3.6.2. Problem Specifications
The cylinder and piston dimensions are:

Cylinder length = 1.0
Cylinder diameter = 0.25
Piston height = 0.10

The solid material properties are:

Young's modulus = 1.0e11
Density = 10
Poisson's ratio = 0.3

The fluid properties are:

Bulk modulus = 10000
Density = 1.0
Viscosity = 0.001
Thermal conductivity = 1.0
Specific heat = 1.0

The piston motion is sinusoidal with a maximum displacement of 0.85

/BATCH
MAXDISP = 0.85
*DEL,_FNCNAME
*DEL,_FNCMTID
*DEL,_FNC_C1
*DEL,_FNC_C2
*SET,_FNCNAME,'uxdsp'
*DIM,_FNC_C1,,1
*DIM,_FNC_C2,,1
*SET,_FNC_C1(1),MAXDISP
*SET,_FNC_C2(1),2.5
! /INPUT,time.func
*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,4,1
! Begin of equation: a*sin(omega*{TIME})
%_FNCNAME%(0,0,1)= 0.0, -999
%_FNCNAME%(2,0,1)= 0.0
%_FNCNAME%(3,0,1)= %_FNC_C1(1)%
%_FNCNAME%(4,0,1)= %_FNC_C2(1)%
%_FNCNAME%(5,0,1)= 0.0
%_FNCNAME%(6,0,1)= 0.0
%_FNCNAME%(0,1,1)= 1.0, -1, 0, 1, 18, 3, 1
%_FNCNAME%(0,2,1)= 0.0, -1, 9, 1, -1, 0, 0
%_FNCNAME%(0,3,1)=   0, -2, 0, 1, 17, 3, -1
%_FNCNAME%(0,4,1)= 0.0, 99, 0, 1, -2, 0, 0
! End of equation: a*sin(omega*{TIME})
!-->
/PREP7
ET,1,141
KEYOPT,1,4,1
ET,2,42
RECT,0.1,1.0,,0.25
TYPE,1
LESIZE,4,,,4
LESIZE,2,,,4
LESIZE,1,,,8
LESIZE,3,,,8
ALLSEL
AMESH,ALL
ALLSEL,BELOW,AREA   
NSEL,R,LOC,X,0.1
SF,ALL,FSIN,1   
ALLSEL,BELOW,AREA
NSEL,R,LOC,X,1
D,ALL,UX,0
D, ALL, UY,0
D, ALL, PRES,0
ALLSEL, BELOW, AREA
NSEL,R,LOC,Y,0
D, ALL, UY,0
D, ALL, VY,0
ALLSEL, BELOW, AREA
NSEL,R,LOC,Y,0.25   
D,ALL,UY,0
D,ALL,VY,0
ALLSEL
RECT,,0.1,,0.25
LESIZE,5,,,2
LESIZE,7,,,2
LESIZE,8,,,4
LESIZE,6,,,4
TYPE,2
MAT,1
ALLSEL
ASEL,S,,,2
ALLSEL,BELOW,AREA   
AMESH,ALL   
ALLSEL,BELOW,AREA   
NSEL,R,LOC,X,0.1
SF,ALL,FSIN,1   
ALLSEL,BELOW,AREA   
NSEL,R,EXT
D,ALL,UX,%uxdsp%
D,ALL,UY,0
ALLSEL
! Solid Material properties
MP,EX,1,2.0E11
MP,DENS,1,7800
MP,PRXY,1,0.3
FLDATA1,SOLU,FLOW,1
FLDATA1,SOLU,TEMP,0
FLDATA1,SOLU,TRAN,1
FLDATA1,SOLU,ALE,1
FLDATA2,TIME,GLOB,10,
! Fluid Material properties
FLDATA7,PROT,DENS,AIR-SI
FLDATA7,PROT,VISC,AIR-SI
FINISH
/SOLU
FSAN,ON                            !FSI analysis on
FSCO,ALL,1.0e-2             !Convergence for all FSI interface quantities
FSRE,ALL,1.0                 !Relaxation for all FSI interface quantities
FSOU,1                                        !Output frequency for results file
DELTIM,0.0125             ! Time increment for SOLID analysis
FLDA, TIME, STEP, 0.0125       !Time increment for FLUID analysis
FSIT, 10                                   ! Number of stagger iterations per time step
FSTI, 1.0                            ! End time for FSI analysis
FSDT,0.0125                   ! Time increment for FSI analysis
FSOR,SOLID                           ! Order for FSI analysis (SOLID first)
FSTR,SOLID,                   ! Transient analysis for SOLID analysis
FSTR,FLUID,            ! Transient analysis for FLUID analysis
SAVE
SOLVE
SAVE
FINISH
/SOLU
FSRS,TIME,1.0                        ! Restart time for FSI analysis
FSTI,1.25                            ! End time for FSI analysis
FSDT,0.0125                        ! Time increment for FSI analysis
SOLVE
SAVE
FINISH
/POST26
FILE,,rfl
NSOL,2,23,UX
NSOL,3,23,VX
PRVAR,2
PLVAR,2
PRVAR,3
PLVAR,3
FINISH

pengweicai 发表于 2007-12-9 22:35

薄膜一面是在有限空间的流体,一面是在空气中。

显然你的问题 需要考虑两边的耦合。 这个只能在ansys中模拟了。

ansys中的出错 信息，可以贴上来。或者到 ansys版 问问。

cdh840102 发表于 2007-12-10 20:18

不知道怎么把图片弄上来.就把错误消息打出来一下.
error attempting tp back up unUseable results file. check read/write permission . FILE.RFO.说结果文件不可用,但是不知道问题出在哪边.
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