在 ANSYS 中准备数据

使用节点和单元定义表面和体积交界面

节点组件只能用于指定 FSI 表面交界面。 节点必须在 FEA 模型上定义一个外部（自由）表面（使用 ANSYS 命令 NSEL 的 EXT 项），且该表面定义中仅包含所有节点均处于选定状态的单元面。 只能使用节点组件法定义 ANSYS SOLID 单元上的 FSI 表面。

建议使用单元组件定义 SHELL 单元上的 FSI 表面交界面。 单元组件还用于为 SOLID 单元集合定义 FSI 体积交界面。 壁面剪切应力和压力都用于此组件类型。

要导入节点或单元组件以用于映射结果，需要在其名称中的某处包含字符串 "FSI" 或 "fsi"。 ANSYS 模型导入模拟后，Simcenter STAR-CCM+ 会识别这些组件并将其显示在对象树中；其他组件会被自动过滤掉。

ANSYS 单元类型

下面列出了支持的所有 ANSYS 单元：

在 ANSYS 中，拉力应用于特殊的“表面”单元类型：SURF154。 在三维分析中，这是唯一一个可以具有拉力（除压力之外）的单元类型。

热负载直接应用于固体单元面，但也可以应用于特殊“热”单元类型：SURF152。

可通过两种方法定义这些 SURFACE 单元的流体结构相互作用 (FSI) 表面：

1. 作为 ANSYS 单元组件，名称中包含字母 "FSI"。
2. 作为表面节点集，与固体单元的所有其他表面定义一样，名称中包含字母 "FSI"。

第一种方法最简单直接。 在使用节点集的方法 (2) 中将创建两个表面：一个基于固体单元的面，一个基于表面单元的面。 在这种情况下，"-SOLID" 会附加到包含固体单元面的表面的名称中，"-SURF" 会附加到包含表面单元的表面的名称中。

使用 .cdb 文件导出

ANSYS 模型以 .cdb 格式导入至 Simcenter STAR-CCM+。 在 ANSYS 中通过 CDWRITE 命令生成文件后，仅其中一些选项写入了足够的信息，以便 Simcenter STAR-CCM+ 能够可靠地读取该文件。

使用以下选项：

CDWRITE, DB, <文件名>.cdb

CDWRITE, COMB, <文件名>.cdb

CDWRITE, ALL, <文件名>.cdb

不使用以下选项：

CDWRITE, GEOM, <文件名>.cdb

CDWRITE, CM, <文件名>.cdb

CDWRITE, LOAD, <文件名>.cdb

CDWRITE, SOLID, <文件名>.cdb

模型准备的其他注意事项

单个 ANSYS 组件的导入的模型 FSI 表面将按以下单元类型分为多个表面：SOLID、SHELL 和/或 SURF。 如果 ANSYS 组件名称为 "fsi_surface"，则在 Simcenter STAR-CCM+ 导入的模型中，FSI 表面名称如下：

这尤其适用于包含节点组件的固体模型，其中 SURF 或 SHELL 单元在 SOLID 自由表面上叠加。 这样即可在同一模拟中，将拉力负载应用于 SURF 单元集，并将热通量负载应用于 SOLID 单元集。

注意，每个 SHELL 单元都有两个侧面：正面和反面。 确定正面和反面的方法是向单元定义的节点序列应用右手定则。 如果知道 SHELL 单元的某侧面是正面或反面，则可以在组件名称中包含 "POS" 或 "NEG"。“导入的模型”仅包含 SHELL 单元的一个表面，例如 "fsi_surface-SHELL:POS" 或 "fsi_surface-SHELL:NEG"。