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ansys14workbench血管流固耦合分析实例.doc

上传人:pc****0 文档编号:5661352 上传时间:2024-11-15 格式:DOC 页数:11 大小:2.48MB
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资源描述

1、Ansys14 workbench血管流固耦合实例根据收集的一些资料,进行学习后,试着做了这个ansys14workbench的血管流固耦合模拟,感觉能够耦合上,仅是熟悉流固耦合分析过程,不一定正确,仅供参考,希望大家多讨论。谢谢!1、先在proe5中建立血管与血液流体区的模型(两者装配起来),或者直接在workbench中建模。图1 模型图2、新建工程。在workbench中toolbox中选custom system,双击FSI: FluidFlow(fluent)-static structure.图2 计算工程3、修改engineering data,因为系统缺省材料是钢,需要构建血管

2、材料,如图3所示。先复制steel,而后修改密度1150kg/m3,杨氏模量4.5e8Pa,泊松比0.3,重新命名,最后在主菜单中点击“update project”保存.图3 修改工程材料4、模型导入,进入gemetry模块,import外部模型文件。图4 模型导入图5、进入FLUENT网格划分。在workbench工程视图中的Mesh上点击右键,选择Edit,如图5所示,进入网格划分meshing界面,如图6所示。我们这里需要去掉血管部分,只保留血液几何。图5 进入网格划分 图6 禁用血管模型6、设置网格方法。默认是采用ICEM CFD进行网格划分,设置方式如图7所示,截面圆弧边分为12份

3、,纵截面的边均分为10份,网格结果如图8所示。另外在这个界面中要设置边界的几何面,如inlet、outlet、symmetry 图7 设置网格划分方式 图8 最终出网格图9 边界几何7、进入fluent图10 进入fluent关闭mesh,回到fluent工程窗口,右键点击setup,选择edit,进入fluent。这里设置瞬态计算,流体为血液(密度1060,动力粘度0.004pas),入口压力波动(用profile输入),出口压力0Pa,采用k-e湍流模型。瞬态血液材质入口压力波动profile。(inletpress transient 7 0)(time 0 0.004 0.005 0.

4、006 0.01 0.015 0.03)(pressure 0 1500 1700 1500 0 0 0)入口边界图11 Fluent中设置计算时记录入口边界压力的变化,如图12所示,与profile设置近似。图12 入口压力变化计算完后查看fluid_interface面上压力分布(可以分步看),如图13所示。中间平面的压力与速度如图14所示。流线如图15所示。图13 fluid_interface面上压力分布 图14 中间平面(对称面)的压力与速度图15 流线8、关闭fluent,进入Static Structure的model,如图16所示。注意geometry树形节点上,禁用血液计算区域。图16 禁用流体区域 8、导入流体载荷如图17所示,插入流体载荷,血管几何选择内圆面,CFD surface选择预先设置的inface面,就是将inface的压力数据传递给血管的内圆面。 导入流体载荷后的模型如图17所示。图17 插入流体载荷9、设置固体约束约束血管一端为fixed,如图18所示。进行计算。计算结果如图18所示。图18 血管一端约束应力变形图19计算结果10、总结在ansys14workbench中进行流固耦合(FSI)计算相当简单,但这仅是单向耦合,如果实现双向耦合的话还是比较复杂的。计算过程仅供参考,经不起专家的推敲啊,有建议发邮件给我啊,谢谢!

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