[讨论]管内流动引起的震动问题

yexm

第一次遇到这样的问题：
计算流体在管道内的流动所引起的管道震动，
需用ansys进行流固耦合计算，
那么流体和固体单元应该分别用什么单元比较好？

ieatang

偶最近也在研究这个问题，近似计算的话只把水当作附加质量，直管段可以用pipe16计算，在实常数中定义内部流体密度就可以了！如果考虑流动引起管道失稳的话从ansys耦合场分析来看，好像要用到物理环境法，偶也没搞懂!另外，请教版主这个问题是不是轴对称的问题还有那个fluid38到底怎么用？

yexm

ieatang：
我看了ansys的帮助，里面有一个流固耦合的例子，
流体单元是fluid141
固体单元是plan42
这个例子倒是不复杂，
我想照着这个例子试试看，
不知道你觉得这样分析合适否？

你提到的物理环境法比较复杂，
我还没有仔细看。
我们多交流，共同把这个问题摸清。

ieatang

yexm:你看的是哪个例子?如何考虑流速以及压力的影响 ?

yexm

我就看了ansys的帮助：
3.6. Sample 2-D Fluid-Solid Interaction Analysis (Batch or Command Method)
我就照着这个例子试着做的。我先试着做二维分析。

对于流体的边界：在入口处加了流速，在出口处设流体压力为0，
但不知道这样处理对不对？

ieatang

yexm:计算的结果如何?放出命令流吧

ieatang

转贴:有兴趣研究一下
我按照ansys里给的一个例子做的，就是15.9. Example 1: Fluid-Structure Coupled Acoustic Analysis (Command Method)

这是我自己做的，计算是总是出现下面这个问题：
*** WARNING *** CP = 1660.953 TIME= 21:54:16
Coefficient ratio exceeds 1.0e8 - Check results.

*** WARNING *** CP = 2096.797 TIME= 22:02:00
There are 1 positive pivots with ratios less than 1.E-13 indicating a
possible poorly conditioned stiffness matrix.
不知道怎么回事，郁闷了很久了，各位大虾帮忙看看吧，谢谢了！

下面是我做的命令：
/BATCH,LIST
/PREP7
/TITLE,vibration of pipe with fluid in

!单元

et,1,42,,,3
et,2,45
et,3,29
et,4,30,,0 ! structure present
et,5,30,,1 ! structure absent
r,1,0.0036

!材料

mp,ex,1,69e9
mp,dens,1,2700
MP,DENS,2,1030
MP,SONC,2,1460

!建模、分网

cyl4,,,0.0228,,0.0248
lesize,all,,,8
mshkey,2
mshape,0,2d
aatt,1,,1
amesh,all

cyl4,,,0.0228
asel,s,,,2
lsla,s
lesize,all,,,8
mshkey,0
mshape,0,2d
aatt,2,,3
amesh,all
allsel

!由面单元生成体单元

asel,s,,,1
extopt,attr,1,1,1
extopt,esize,200
extopt,aclear,1
type,2
vext,all,,,,,0.849
allsel
asel,s,,,2
extopt,attr,1,1,1
extopt,esize,200
extopt,aclear,1
type,4
vext,all,,,,,0.849
allsel

!单元属性修改

esel,s,type,,4
nsle,s,all
csys,1
nsel,s,loc,x,0.0228
esln,s,0,all
esel,inve
nsle,s
emodif,all,type,5
allsel

!流固耦合单元标识
nummrg,node
csys,1
nsel,s,loc,x,0.0228
sf,all,fsi,1
allsel
finish

!模态计算

/solu
antype,2
modopt,unsym,20,0,10000
mxpand,20,0,10000
solv

yexm

ieatang：
我看了你的命令流，问题在于没有加固体和液体的边界条件。

ieatang

yexm：你计算的如何？

ieatang

yexm：你计算的如何？

hustleonryan

固体的边界好说，流体的边界如何固定？
BTW：我也在做这方面的东东

yexm

我不会写命令流，我把我的操作过程贴出来吧。
下面是我做的算例：