设置 FSI 耦合

您将定义固体隔膜和流体重叠区域之间的双向耦合 FSI。

在此模拟中,结构的位移作用在流体上。在创建适当的运动模型并将其应用于流体和结构时,将激活耦合选项。
要应用运动模型并激活耦合:
  1. 右键单击工具 > 运动节点,然后选择新建 > 固体位移
  2. 重复之前步骤并选择新建 > 变形
  3. 选择区域 > FluidOverset > 物理值 > 运动指定节点,然后将运动设为变形
  4. 选择区域 > FluidOverset > 边界 > ZeroGapWall > 物理条件 > 变形指定节点并将指定设为浮动
  5. 选择区域 > 结构 > 物理值 > 运动指定节点,然后将运动设为固体位移
    以下步骤将完成结构到流体方向上的耦合设置。可以通过查看流体重叠区域 FSI 交界面上的 FSI 耦合指定来验证耦合。流体重叠区域 FSI 耦合指定设为固体位移,如下图所示。
    从流体到结构,耦合默认设为流体拉力。可以通过查看固体区域 FSI 交界面上的 FSI 耦合指定来验证该耦合。如下图所示,固体区域 FSI 耦合指定设为流体负载 - 压力和壁面剪切应力

使用平移运动定义活塞的运动。可以将平移速度定义为活塞位置相对于时间的导数。此模拟包含一个预定义表达式报告,该报告将活塞位置定义为:

${Time} <= <4.0 s> ? <-2.2 mm> * ${Time} / <4.0s> : <-2.2 mm>

此表达式显示,如果求解时间小于 4.0 秒,则位置输出为 -2.2 mm 除以 4.0 秒,再乘以当前求解时间。如果求解时间大于 4.0 秒,则位置输出为 -2.2 mm。PlungerPosition 的输出是活塞在以下时间步中的位移。

  1. 要创建将活塞速度定义为 PlungerPosition 报告的时间导数的报告:
    1. 右键单击报告节点,然后选择新建 > 用户 > 表达式
    2. 表达式 1 重命名为 PlungerVelocity,然后设置以下属性:
      属性 设置
      量纲 速度
      单位 m/s
      定义 ${Time} <= <4.0 s> ? <-2.2 mm> / <4.0 s> : <0.0 m/s>
  2. 要定义平移运动:
    1. 右键单击工具 > 运动节点,并选择新建 > 平移
    2. 选择工具 > 运动 > 平移节点,然后将平移速度设为:
      [0.0,0.0,${PlungerVelocityReport}]m/s
  3. 保存模拟。