FSI实例

FLUENT+ABAQUSMPCCI

以一个实例为例，说明如何采用多场耦合平台MPCCI将ANSYS Fluent的流场数据在每个计算步长内传递至ABAQUS中进行固体分析。

1.准备阶段

程序安装& dll替换

首先安装好MPCCI4.4.1，安装完成后，复制(MPCCI安装目录下)C:\MpCCI\4.4.1\codes\Abaqus\adapters\6.12-1\win86-64中ABQMpCCI_Adapter.dll 替换(ABAQUS 安装目录中)CI:\SIMULIA\Abaqus\6.12-1\code\bin的ABQMpCCI_Adapter.dll。2.几何模型创建(在Revit或其他建模软件中创建流域与结构物)

利用体量建立好流体域与固体域；

(导出SAT格式文件)

将流体域与固体域分别导出为SAT格式；

3.流体计算相关设置

模型导入 & 网格划分

(workbench中连线)

打开ansys workbench，并做上图所示连线；

(几何模型导入DM)

双击Geometry进入DM中， File→import external geometry file 导入流体域.sat，注意在导入的过程中需要把单位改为毫米，因为Revit默认单位为毫米。然后点击上方菜单的generate便可完成流场的导入；固体域的导入同理，完成几何的导入后，可直接按右上方的红×来关闭DM界面

双击ICEM CFD进入ICEM 对流体域进行网格划分。在网格划分时，将固体的5个面，顶面与4个侧面设置一个part(这里命名为FSI)，方便后面在MPCCI中进行FSI面的配对。完成流场的网格划分如图6所示。最后导出mesh文件。

(流固耦合面创建及网格划分)

打开Ansys Fluent，导入mesh文件，并完成相关设置，本例选用k-e RNG湍流模型，风速设置为2m/s。完成设置后保存好cas文件及dat文件

(FLUENT相关参数设置)

4.固体计算相关设置

(ABAQUS中导入几何)

打开ABAQUS，导入固体域.sat，注意将缩放比改为0.001。

(流固耦合面创建)

完成材料属性的定义并装配后，创建表面(顶面与4个侧面)：工具→表面→创建

(计算设置)

创建分析步，注意保持时间长度与Fluent中设置的时间长度相同，时间步长(time step)可以不同，这里采用变步长。

将模型底部设置固定端，并完成网格的划分。创建作业，并写入输入文件.inp。

5.MPCCI相关设置

(MPCCI设置1)

打开MPCCI,在红框处读入刚才保存的cas文件以及inp文件。将FLUENT中的FSI以及Abaqus中的ASSMEBLY_FSI分别添加至下方的coupled中(双击即可)，然后在右边选择overpressure

(MPCCI设置2)

在最后一步设置中完成如下图所示设置。勾选coupling configuration，设置耦合时间步长。(如果需要并行计算，可勾选下方的【FLUENT】Run parallel，然后在No.of parallel processes中选择计算机核数，在host中填入计算机名。【ABAQUS】则可以直接在No. of ABAQUS solver threads中填入线程数。)

(MPCCI设置3)

从左至右分别运点击程序下方的start即可开启Fluent以及ABAQUS，在Fluent中读入dat文件或重新初始化后，点击计算便可以进行流固耦合分析。

编辑: 文志彬图片来源：自制