使用预先记录的流体求解结果的单向流体到结构耦合

对于单向流体到结构耦合问题，结构对流体的影响可以忽略不计，按顺序（而非同时）对流体和结构进行求解通常很方便。通过此方法，可以记录瞬态流体求解并在多个应力分析中重用记录的流体负载，而无需重新运行流动求解器。

在以下工作流中，首先运行流动求解器来计算流体负载，将瞬态求解记录在模拟历史文件中。然后，将在第一个时间步期间记录的流体负载映射到结构并运行应力求解器，后者会根据映射负载计算固体位移。可以使用宏为后续时间步自动执行映射和运行过程。

  1. 在同一模拟中定义流体区域和固体区域。
    不需要创建流体结构交界面，因为可以直接将数据从流体边界映射到固体边界。
  2. 根据需要定义流体区域和固体区域的物理连续体。
    对于按顺序运行的单向流体到结构耦合，模拟不需要流体-结构耦合求解器，因为此求解器控制流体-结构交界面处的隐式数据交换。
  3. 将流体求解记录在模拟历史文件中：
    1. 右键单击求解历史节点，然后创建一个新的求解历史文件，例如，名为 fluidLoads.simh。
    2. 编辑求解历史 > [fluidLoads] 节点，并设置下列属性：
      节点 属性 设置
      [fluidLoads] 函数 选择表示作用于结构的流体负载的场函数，例如，压力（静压）或拉力（静压和壁面剪切应力）。
      区域 选择流体区域。
      输入 默认情况下，Simcenter STAR-CCM+ 会记录整个流体区域的指定函数。（可选）可以使用此属性选择与固体接触的流体边界，以便仅在这些边界处记录求解。
      更新 触发器 时间步
      时间步频率 频率 根据模拟时间步指定记录频率。默认频率为 1，这意味着 Simcenter STAR-CCM+ 会在每个时间步记录指定函数。
运行独立的流体分析：
  1. 选择求解器 > 固体应力求解器节点，然后激活冻结求解器。
  2. 运行模拟。
要使用计算的流体负载进行应力分析：
  1. 右键单击求解历史 > [fluidLoads] 节点，并选择创建记录的求解视图。
    在求解视图中，Simcenter STAR-CCM+ 新增了一个在求解历史后命名的节点。
  2. 右键单击工具 > 数据映射器节点，然后选择新数据映射器 > 表面数据映射器。
  3. 编辑 [表面数据映射器] 节点，然后设置以下属性：
    属性 设置
    源表面 选择流体 FSI 边界。
    源模板 选择面。
    标量场函数 选择表示流体负载的场函数。
    标量/矢量场函数
    映射名称 在执行映射操作时，映射负载会变成场函数。使用此属性为映射场函数分配适当的名称。
    表示 选择记录的流体求解。
将固体网格指定为映射目标：
  1. 编辑 [表面数据映射器] > 目标指定 > 表面节点，然后设置以下属性：
    属性 设置
    目标表面 选择固体 FSI 边界。
    目标模板 节点
  2. 执行映射操作（有关说明，请参见执行映射操作）。
    执行时，数据映射器会映射在从求解视图 > [fluidLoads] 节点下选择的时间步记录的流体负载。
使用映射场函数定义结构上的负载：
  1. 创建具有以下属性的面分段：
    节点 属性 设置
    [段] 类型 负载
    表面 选择对应于 FSI 固体边界的零部件表面。
    物理条件固体应力负载 方法 选择适当的方法，具体取决于记录的流体负载。
    物理值[负载]（例如，力） 方法 场函数
    标量函数或矢量函数 选择表示映射流体负载的场函数。这些场函数根据为数据映射器定义的映射名称属性命名。
使用映射流体负载运行独立的固体分析：
  1. 展开求解器节点。
  2. 选择固体应力求解器节点并停用冻结求解器，然后冻结流动求解器。
  3. 运行模拟。
    要获得瞬态固体求解，使用宏自动执行映射和运行过程。在宏中包括以下循环：
    1. 对于求解视图 > [fluidLoads] 节点，将时间步属性增加 1。
    2. 执行映射器。
    3. 针对一个时间步运行应力求解器。