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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集



HyperMesh 在流固耦合仿真中的应用
贺李平顾亮















北京理工大学机械与车辆工程学院


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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
HyperMesh 在流固耦合仿真中的应用
Application of HyperMesh on FSI simulation

贺李平顾亮
(北京理工大学机械与车辆工程学院)



摘要: 介绍 HyperMesh 在流固耦合仿真中的应用。针对一个简易的阀系结构,采用
HyperMesh 建立流体和固体有限元模型,再分别导入 CFX 和 ANSYS 进行流固耦合仿真计
算。建模和分析过程显示:HyperMesh 在处理复杂模型时具有明显优势,并且对于外部求
解器具有良好的支持。
关键词: HyperMesh,流固耦合,阀系,大变形
Abstract This paper introduces the application of HyperMesh on FSI simulation. The
fluid and solid FEA models are set up with HyperMesh on the basis of a simple valve
structure. Then, both of fulid and solid models are transmited to CFX and ANSYS
respectively for FSI simulation. The process of modeling and simulation showed that
HyperMesh has obviously advantage dealing plex models. Besides, HyperMesh
supports various solvers very well.
Key words: HyperMesh, FSI, valve, large deflection

1 概述
流固耦合(Fluid-Structure Interaction, FSI)是目前众多领域研究的热点和难点之一[1]。它
主要研究固体在流场作用下的各种行为以及固体变形或运动对流场的影响。流固耦合的重要
特征是两相介质之间的相互作用:固体在流体动载荷作用下产生变形或运动,而固体的变形
或运动又反过来影响流场,从而改变流体载荷的分布和大小。
由于流体和固体相互的耦合作用,需要同时建立流体和固体有限元模型,以便同时求解
流体场和固体场。目前,大多CAE软件本身已经具有较强的前后处理能力[2]。然而对于阀系
结构,固体变形或运动往往导致流场发生显著改变。即固体附近的流体网格需要较高的质量
和密度,这增加了网格划分的时间和难度。
HyperMesh 是一款优秀的前后处理软件,对于流体和固体模型均能划分高质量的网格。
本文以一个简易阀系的流固耦合仿真为例,介绍 HyperMesh 在流固耦合仿真