ANSYSWorkbench流-固耦合计算方法解析
流-固耦合主要研究流体流动导致结构变形，而结构变形可能会影响流体流动。基于ANSYS Workbench可以实现单向和双向流固耦合，而且可以处理结构发生大变形的双向流固耦合计算，流固耦合计算的典型应用包括，机翼颤振，管道振动，导线覆冰振动，含流体容器晃动，结构跌落入水冲击，柔性结构扰流振动等。目前，ANSYS版本已经更新到了2023R1，各类流固耦合计算功能，更加完善，操作使用更加方便，对于流固耦合根据耦合方式可以分为：（1）单向耦合。A场对B场有影响，而B场对A场没有影响，常见的问题就是热应力计算，一般的热应力计算中，只考虑温度对结构的影响，而忽律结构变形对温度场的影响；（2）双向耦合。A场对B场有影响，而B场对A场也有影响，例如气动颤振问题，流场对结构的变形有影响，反过来结构变形也会影响流场。ANSYS目前主要提供了四种流固耦合仿真策略：（1）Fluent+结构模块（稳态或瞬态）
该方法可以完成各类稳态或瞬态的单向流固耦合计算，计算效率高，数据传递稳定，例如，各类流体载荷导致的结构变形和应力，结构在流体作用下的小变形振动等。
（2）Fluent+结构模块（稳态或瞬态）
该方法在Fluent中完成流场求解，获得流场的压力；在结构模块（稳态或瞬态）完成固体场求解，获得变形，然后通过系统耦合器完成数据的交互传递，该方法，即可以完成单向流固耦合计算，也可以完成双向流固耦合计算，但是在同一时刻，只有一个场在求解，双向流固耦合的求解时间较长。
（3）基于LS-DYNA软件完成流固耦合计算
LS-DYNA支持ICFD求解器与其自身的固体力学求解器之间的耦合。ICFD求解器适用于五大行业多物理场应用：
• 汽车行业，LS-DYNA传统应用领域，ICFD可针对热-结构耦合的外部空气动力学分析提供解决方案； • 制造行业，ICFD可应用于冷却相关分析，例如金属冲压，电池组的冷却等；
/viewthread.php?tid=916386&highlight=%F1%EE%BA%CF
/viewthread.php?tid=914150&highlight=%F1%EE%BA%CF
/viewthread.php?tid=786833&highlight=%CD%E4%BE%D8（这个很有用！！）
前言
做一个总结意义！！！
原因：最近网上有较多的朋友在咨询关于实体加载的方法
目的：希望这个问题不再成为大家的疑惑的一部分
一、说说施加方法
思路1：矩或扭矩说白了就是矩，所谓矩就是力和力臂的乘积。
施加矩可以等效为施加力；
思路2：直接施加弯矩或扭矩，此时需要引入一个具有旋转自由度的节点；
二、在ANSYS中实现的方法
这里说说3个基本方法，当然可以使用这3个方法的组合方法，组合方法就是对3个基本方法的延伸，但原理仍不变。
方法1：引入mass21，利用cerig命令
Ex1:
/prep7
block,0,1,0,1,0,2
k,9,0.5,0.5,2.5
mp,ex,1,2e10
mp,prxy,1,0.2
mp,prxy,1,0.3
r,2,1e-6
et,1,45
et,2,21
keyopt,2,3,0
lesize,all,0.2
vmesh,all
ksel,s,,,9
type,2
real,2
kmesh,all
allsel
nsel,s,loc,z,2,3
NPLOT
CERIG,node(0.5,0.5,2.5),ALL,ALL, , , ,
allsel
/SOLU
f,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3
FINISH /SOL
nsel,s,loc,z,0
d,all,all
allsel
solve
方法2：利用mpc184单元
/prep7
block,0,1,0,1,0,2
第 1 页 ANSYS热分析指南(第三章)
第三章 稳态热分析
3.1稳态传热的定义
ANSYS/Multiphysics，ANSYS/Mechanical，ANSYS/FLOTRAN和ANSYS/Professional这些产品支持稳态热分析。稳态传热用于分析稳定的热载荷对系统或部件的影响。通常在进行瞬态热分析以前，进行稳态热分析用于确定初始温度分布。也可以在所有瞬态效应消失后，将稳态热分析作为瞬态热分析的最后一步进行分析。
稳态热分析可以计算确定由于不随时间变化的热载荷引起的温度、热梯度、热流率、热流密度等参数。这些热载荷包括：
对流
辐射
热流率
热流密度（单位面积热流）
热生成率（单位体积热流）
固定温度的边界条件 第 2 页 稳态热分析可用于材料属性固定不变的线性问题和材料性质随温度变化的非线性问题。事实上，大多数材料的热性能都随温度变化，因此在通常情况下，热分析都是非线性的。当然，如果在分析中考虑辐射，则分析也是非线性的。
3.2热分析的单元
ANSYS和ANSYS/Professional中大约有40种单元有助于进行稳态分析。有关单元的详细描述请参考《ANSYS Element Reference》，该手册以单元编号来讲述单元，第一个单元是LINK1。单元名采用大写，所有的单元都可用于稳态和瞬态热分析。其中SOLID70单元还具有补偿在恒定速度场下由于传质导致的热流的功能。这些热分析单元如下：
表3-1二维实体单元
单元 维数 形状及特点 自由度
PLANE35
二维 六节点三角形单元 温度（每个节点）
PLANE55 二维 四节点四边形单元 温度（每个节点）
PLANE75 二维 四节点谐单元 温度（每个节点）
PLANE77 二维 八节点四边形单元 温度（每个节点）
PLANE38 二维 八节点谐单元 温度（每个节点）
表3-2三维实体单元
单元 维数 形状及特点 自由度 第 3 页 SOLID70 三维 八节点六面体单元 温度（每个节点）
ANSYS结构分析指南（上）
第一章 结构分析概述
1.1 结构分析定义
结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。结构这个术语是一个广义的概念，它包括土木工程结构如桥梁和建筑物，汽车结构如车身骨架，海洋结构如船舶结构，航空结构如飞机机身，还包括机械零部件如活塞、传动轴等。
1.2 结构分析的类型
在 ANSYS 产品家族中有七种结构分析的类型。结构分析中计算得出的基本未知量(节点自由度)是位移。其他的一些未知量，如应变、应力和反力可通过节点位移导出。
包含结构分析功能的ANSYS产品有：ANSYS/Multiphysics,ANSYS/Mechanical, ANSYS/Structural和ANSYS/Professional。
下面简单列出了这七种类型的结构分析：
静力分析--用于求解静力载荷作用下结构的位移和应力等。包括线性和非线性分析。非线性分析涉及塑性、应力刚化、大变形、大应变、超弹性、接触面和蠕变等。
模态分析--用于计算结构的固有频率和模态。提供了不同的模态提取方法。
谐波分析--用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。
瞬态动力分析--用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，并且可计及上述静力分析中提到的所有的非线性特性。
谱分析--是模态分析的扩展，用于计算由于响应谱或 PSD 输入(随机振动)引起的应力和应变。
屈曲分析--用于计算曲屈载荷和确定曲屈模态。ANSYS 可进行线性(特征值)屈曲和非线性曲屈分析。
显式动力分析--ANSYS/LS-DYNA 可用于计算高度非线性动力学问题和复杂的接触问题。
此外，除前面提到的七种分析类型外，还可以进行如下的特殊分析：
断裂力学
复合材料
疲劳分析
p-Method
梁分析
1.3 结构分析所使用的单元
从简单的杆单元和梁单元，一直到较为复杂的层合壳单元和大应变实体单元，绝大多数的 ANSYS 单元类型都可用于结构分析。
