基于Ansys120的Workbench血管流固耦合之最详尽小火车之旅.doc

承蒙“水若无痕”版主信任，我把我做过的血管流固耦合以小火车的形式发出来，与大家共同讨论学习。首先概述一下：1：血管建的比较短，这样单元会少些，调试比较方便，但效果可能没官方视频的好看，但原理步骤没错就行2：原来流体为自己建的Blood，为可压缩流体，我自己试了下，用Water也可以，所以就简化了建新材料这一步3：我用的是Ansys12.0版本，我建的模型保存成多种格式，欢迎大家下载做着玩玩01 A：首先打开Ansys Workbench 拖出各个模块，连接关系如下图： 02 B：可双击Engineering Data编辑材料，因为进入Ansys结构部分设置时候要用到血管材料，默认是结构钢，太硬了，所以要自己重新设材料，这点很重要！ 03 C：单击我画的第一个大圈（左列），右击我画的第二个大圈（左列）——Duplicate，复制一个同种材料。在复制的材料后面框里有链接，这个链接是链接到材料库的，右键把链接打断，我是这么做的。如果双击Engineering Data看不到我图中的界面的话，可以在主菜单中——View——Properties以及接下来的两个选项给选上就可以看见了。改好材料后可以把对新材料重命名，用右键。然后再主菜单上点击update project，材料就可以在材料设置里用了。04 D：更改密度，杨氏模量，和泊松比。重命名。上一步给出了怎么保存修改结果 05 E：这个是Ansys model部分，这里是不需要用到流体部分的，不需要删掉，只要右键对它Suppress就可以了。单击Pipe，可以在下面设置材料 06 F：对血管加约束，可以把两端完全约束，对称面部分在垂直面内不可运动，也可以所有平面部分都完全约束，这个没关系，都可以计算。 07 G：右键插入流固耦合面，当然就是流体固体接触面了 08 H：注意还要给出要Ansys求解什么量，我这里给出了要求Von mises和全部变形，然后要保存*.inp文件，这个就是进行流固耦合的Ansys部分求解文件，保存时如果Tools菜单下保存按钮不可用可以点一下下面的——solution，当然做这个之前保证各部分设好了：1）只有血管壁模型有效；2）划分网格，这个网格与流体部分是独立的，没有形状要求；3）施加约束；4）定义流固耦合面；5）设置Ansys求解项；最后保存就好了09 L：打开CFX，由于是在Workbench下运行的，所以模型都是直接自动导入的（不包括Ansys结构文件），下图是我设置好的概图： 10 J：Analysis Type的设置，看我在图中画的圈，仔细设置，一般不会有错。这里要设置为流固耦合瞬态分析，导入之前保存好的Ansys结构输入文件。 11 K：Default Domain设置，注意要选择材料12 L：建立一个表达式，我的图里面建了三个，第一个是我建Blood材料用的可压缩材料的密度函数，为了简化，用水也可以，所以大家不用写这个。只要第二个Pin，这是要用的一个脉冲压强，给血管一个脉冲。建好后检查函数曲线——M图。13 M：按下图设置，目的是为了查看压力脉冲信号14 N：上一幅图左下角的Plot Expression按钮显示压力脉冲曲线，图N左下角的Define Plot则可以退回上一步重新设置参数 15 O：设置边界条件，入口设为Opening，参数用表达式，就是之前图L设的Pin，表示入口为压力脉冲 16 P：出口也设为Opening，出口压力0Pa 17 Q：对称面的设置??Symmetry 18 R：流固耦合面得设置，这个设置就是用来传递流体与固体的相互作用的 19 S：初始化赋值 20 T：求解控制设置，基本不需要改动，对照查看下 21 U：求解控制设置２，请对照设置耦合控制步数 22 V：求解输??项控制，这一步很重要，请看准要求解的三个参数，设置错误就得不到想要的结果 23 W：设置监控，为了查看关心的参数在计算过程中的显示，个人认为不影响计算结果，自己设置。以上全部设置完毕就可以保存设置计算了，不用另存，Workbench会直接将数据进行传递。在Workbench中启动求解，不用多余的设置，直接求解。求解完后进入下面的后处理部分。 24 POST-1：后处理部分，在Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ下直接打开后处理，结果会直接导入，勾选我画的圈，显示血管壁和对称面 25 POST-2：1）：显示血管壁和对称面后，分别在对称面和血管壁上右键-Render-Show Mesh Lines 目的是显示网格；2）：分别在对称面上和血管壁上右击，对称面—Colour-Pressure显示压力图；血管壁-Colour-Von mises显示应力图。26 POST-3：在空白处右键-Deformation-2*Auto，目的是放大变形，因为实际的