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2026-06-08
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ansys workbench2023R1版
需求描述:

采用ansys workbench“瞬态结构”与fluent进行的双向流固耦合(system coupling),瞬态结构中采用的是三维实体单元,模型为同心的内管和外管,内管在外管里面。材料为结构钢,长度为6m。内管内径为62mm,外径是73mm。外管的内径是95mm,外径是106mm。外管固定约束,内管上表面约束x,y方向位移,内管下表面约束x,y,z方向位移以及z方向转动。建模方向为z轴正向(管柱轴向方向)。在内管上表面施加较大轴向载荷,同时在内管的内壁三等分处分别施加一个1N的微小扰动力,使得内管的管柱发生屈曲变形,内管外壁和外管内壁会发生接触,不同载荷下会发生不同类型的屈曲变形(正弦变形/螺旋变形)因此接触点也不同。内、外管之间的环空间隙里流有一定压力的水,且流体是由z轴的负方向流向z轴正方向。想分析间隙流体对管柱后屈曲的影响以及管柱屈曲对流体的影响。现在管柱屈曲可以实现,但是在管柱环空间隙加流体就不收敛,想解决双向流固耦合问题。 主要难度是因为管柱由于压力的作用导致“内管的外壁”与“外管的内壁”接触,但是这样的话间隙流体就因为接触导致负体积以及不收敛。同时考虑到6m管柱后屈曲稳定性的问题,要使管柱后屈曲稳定的话在瞬态结构中设置的时间是大于1s的。因此总时间不能设置得太小。

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