本简介介绍了使用Workbench结合CFX进行单向流固耦合模拟的方法和步骤，并通过具体案例展示了实际应用中的操作技巧及结果分析。
### Workbench+CFX单向流固耦合简介及实例
#### 流固耦合(FSI)概述
流固耦合（Fluid-Structure Interaction, FSI）是指在计算流体动力学(CFD)与结构力学之间建立联系的过程。这种耦合可以是双向的，即结构的变化对流场产生影响，同时流场的变化也反过来影响结构；也可以是单向的，仅考虑流场对结构的影响而忽略结构变化对流场的影响。
#### 单向流固耦合（1-way FSI）
本篇内容主要介绍的是单向流固耦合技术。通过使用ANSYS Workbench与CFX软件进行集成，实现流体和固体之间的单向数据传输。在单向耦合分析中，完成流体流动计算后将结果传递给结构分析以确定结构响应，但不考虑结构变化对流场的影响。
#### 数据传输机制
1. **表面负载传输**：通过CFX可以将热载荷和结构表面负载（如温度、壁面传热系数、压力等）从Workbench传递到ANSYS Mechanical。
2. **正常和切向负载**：除了温度外，还包括流体的正常负荷（例如压力）和切向负荷（例如剪切力）。
3. **数据来源**：这些数据均来源于CFX求解动量方程后的结果。
4. **插值处理**：在背景中，CFD-Post会自动执行数据插值处理以确保准确传输到结构分析中。
5. **体积热载荷**：测试版特性支持将体积热载荷从CFX转移到ANSYS Mechanical。
#### CHT Mesh流程集成
1. **CFD CHT Solution**：首先通过CFD计算得到结构表面的热载荷和压力负载。
2. **Geometry**：根据几何模型确定流体区域与固体接口的位置。
3. **Thermal Loads & Pressure Loads**：将由CFX计算出的这些数据传递给ANSYS Mechanical。
4. **Thermal Stress Solution**：最终在ANSYS Mechanical中求解温度应力问题。
#### 工作台中的系统连接
1. **数据共享连接**：当两个相连单元格的输入和输出相同，则可以创建数据共享连接。这类链接通常只存在于同类型的单元格之间。
2. **数据传输连接**：一个单元格的输出作为另一个单元格的输入时，会建立这种类型的数据传输链接。该种链接常出现在不同类型单元格之间。
#### FSI系统连接示例
1. **系统连接方式**：将所需的ANSYS分析系统从工具箱拖放到CFX流体流动系统的解决方案单元格上。
2. **数据交互展示**：通过红色虚线高亮显示哪些单元格将会共享或传输数据。
3. **自动链接创建**：在两个系统之间自动生成的连接确保了数据正确传输。
#### 总结
单向流固耦合分析是一种有效的方法，用于模拟流体与结构之间的相互作用。利用ANSYS Workbench和CFX集成使用可以有效地实现从流体到固体的数据传递，在不增加计算复杂度的情况下获得可靠的结构响应结果。这种方法特别适用于那些流体效应显著而结构变形对流场影响较小的情况。通过对这一过程的深入了解，工程师们可以在设计阶段更好地评估产品性能，并优化以满足特定需求。
5星
