第二章 顺序耦合场分析(4)

在后处理中查看结构及静电结果。记住ESSOLV命令对应于结构位移更新结构几何模型及场域。相应地你将能够看到更新几何模型的结果。这可能导致不准确的位移；但是，所有计算的量都是正确的完全可以看其他结果。如果需要体现结构位移准确的数值，将结构返回到原来的基本形状，用UPCOORD，-1命令。

要对结构结果进行后处理，执行下列： 1．读入结构物理环境文件： 命令：PHYSICS,READ

GUI: Main Menu>Preprocessor>Physics Environ>Read 2．从结构结果文件读入结果： 命令: SET

GUI: Main Menu>General Postproc>Last Set

3．如果需要准确的位移结果，选择结构节点并返回结构原来的几何形状，用下列命令或菜单路径：

命令:NSEL

GUI: Utility Menu>Select>Entities 命令: UPCOORD,-1.

GUI: Main Menu>Preprocessor>Loads>Other>Updt Node Coord 如果想要返回变形后的几何形状，执行UPCOORD，1。查看静电结果，用下列步骤。

对静电结果进行后处理，执行下列： 1．读入静电物理环境文件： 命令: PHYSICS,READ

GUI: Main Menu>Preprocessor>Physics Environ>Read 2．读入静电结果文件采用： 命令: SET

GUI:Main Menu>General Postproc>Last Set

2.6.1.5多个ESSOLV求解

我们常常会遇到给定一定范围的电压计算结构的变形，可以利用ESSOLV命令以这种方式运行一系列求解。这种情况下，用*DO和*ENDDO构建一贯DO循环命令序列。必须定义新的载荷并重写相应的物理文件。对第二次及随后ESSOLV命令的调用RUSEKY必须设置为一个大于1的值。在两次调用ESSOLV命令之间不要用SAVE命令保存数据库。

注意每一次结构求解都是在原来基本几何形状基础上进行的。ESSOLV不会在第二次及随后的求解中自动激活重启动功能。而且，求解不会引起任何路径相关的结构响应（诸如材料属性的非线性）对激励沿路径反向。

为在第二次及随后的求解中激活重启动功能，结构重启动指令（RESTKY）应当为正（31）。对非线性结构求解，结构重启动通过从前面的收敛求解中重启动而有助于减少求解时间。

2.6.2流体—结构耦合求解工具

命令宏FSSOLV是一个求解器工具用于求解稳态计算流体与静力结构耦合的问题。不适用于动态流体-结构相互作用（FSI）问题。利用物理环境处理的顺序分析。该宏能自动在计算流体与结构求解间进行迭代，直到场和结构达到平衡。该宏只用§2.5.1节中论述的随移方法按结构位移自动更新流体区域的网格。

2.6.2.1要求

FSSOLV宏利用2.5节中论述的物理环境方法。因此，该命令宏求解器工具在求解之前已经创建了流体及结构物理环境文件。

该求解器工具可用于二维包括四边形或三角形单元单元的模型，三维模型用§2.5.1节中论述的单元形状选项。该求解器工具对单元的纵横比（单元的长宽比）接近1有最好的效果。由ANSYS的SMRTSIZE产生的网格对这种模拟就是可接受的单元形状。

FSSOLV不支持对流体区域进行网格重新划分，只支持随移。只能考虑结构有小的运动的情况。

2.6.2.2步骤

用FSSOLV宏命令需要做如下准备：

?建立包括整个流体及结构区域的试题模型。对结构及流体区域划分网格。 ?通过分配合适的单元类型给已划分网格的区域，定义材料属性，定义实体模型边界条件及载荷，选择方程求解器等创建流体物理环境。对结构区域，设置单元类型为零单元（ET，0）。写流体物理环境到物理文件（PHYSICS，WRITE）。

?清除流体物理环境（PHYSICS，CLEAR）并建立结构分析的物理环境。选择合适的单元类型，定义材料属性，定义实体模型边界条件及载荷，选择方程求解器及选项等。对流体区域，设置单元类型为零单元（ET，0）。写结构物理环境到物理文件（PHYSICS，WRITE）。

?准备随移的实体模型或单元部件（这个步骤使可选的，在界面中的FSSOLV命令宏对话框中可以交互进行）。对二维分析希望将经历网格随移的静电区域的面定义成一个面部件。对三维将体分类为体部件。见§2.5.1节对选择的合适区域进行网格随移。

?对不进行网格随移的区域也定义一个部件(这个步骤是一个选项，当在界面中执行FSSOLV命令时对话框中可以交互选择)。可以选择在求解中不进行随移的静电区域中的线（二维）或面（三维）。如果随移集中在整个模型的一个小的区域内（见§2.5.1节），这通常是必要的。

?执行FSSOLV宏命令。

2.6.2.3求解

该命令宏在流体和结构物理文件间以迭代的方式进行循环直到最大结构变形及结果总的流体加到结构上力和力矩的变化达到一个规定的数值为止。缺省地，当所有三个值（结构位移，流体力及力矩的最大幅值）在当前与前一次迭代循环中相差小于0.5%求解即达到收敛。你可以利用FSSOLV命令的FORCTOL，MOMETOL及STRUTOL改变或关闭收敛准则。

缺省地，求解中最大流体总体平衡迭代数（FLDATA，ITER，EXEC命令）是由写流体物理文件时规定的。在初始的流体-结构求解之后，达到一个好的结果所需的最大流体平衡迭代数目可能减少。要指定该值，用FLUITER选项。 要确保模型的条件准备充分，可以通过FSSOLV命令的MXLOOP=1只执行一次循环分析来检验。

当成功完成问题的求解，FSSOLV宏按照结构的变形更新结构及流体区域的节点坐标命令。

要返回FSSOLV求解前的几何模型，用RESUME命令恢复名称为_FSSOLV.DB的数据库。

图2-7 FSSOLV宏的流程图表示了FSSOLV命令的数据流。

本章之后有一个利用FSSOLV宏的稳态流体-结构分析实例。该例子计算了一个细铝梁侵入流动的水通道内的变形。FSSOLV求解利用流体和结构的缺省收敛容差经过六次循环达到收敛。收敛结果显示梁尖端的变形与初始结构解相比变形超过20%，这揭示出递归式求解这种问题的重要性。该例子参见§2.12 一节。

2.6.2.4后处理

可以利用通用后处理器查看结构及流体分析的结果。记住FSSOLV按照位移更新结构及流体区域的模型。因此，会看到结果显示在更新的模型上。这对位移的表示是不准确的；然而，所有其他计算量是正确的可以查看。如果需要结构位移的准确表示，通过UPCOORD，-1返回到原来的模型。

查看结构物理环境文件，执行下列： 1．读入结构物理环境文件：

命令: PHYSICS,READ

GUI: Main Menu>Preprocessor>Physics Environ>Read 2．读入结构结果文件： 命令: SET

GUI: Main Menu>General Postproc>Last Set

3．如果要求位移的准确表示，选择结构节点并用下列命令或菜单路径返回到原来结构的模型：

命令:NSEL

GUI: Utility Menu>Select>Entities 命令: UPCOORD,-1.

GUI: Main Menu>Preprocessor>Loads>Other>Updt Node Coord 后处理流体分析结果，执行下列： 1．读入流体物理环境文件： 命令: PHYSICS,READ

GUI: Main Menu>Preprocessor>Physics Environ>Read 2．读入流体结果文件： 命令: SET

GUI: Main Menu>General Postproc>Last Set

2.6.2.5多个FSSOLV求解

经常会遇到要计算一系列流体力作用的结构变形。可以利用FSSOLV命令按这种方式进行顺序求解。这种情况下，利用*DO及*ENDDO命令构建一个DO循环命令序列。必须定义新的载荷并写相应的物理文件。对第二次及随后引用

FSSOLV，RUSEKY必须设置为一个大于1的数。在FSSOLV调用间不要用SAVE命令保存数据库。

注意每一次结构求解都是从原始形状开始的。FSSOLV不会在第二次及随后的求解中自动激活重启动功能。因此，求解不会引起任何路径相关的结构响应（诸如材料属性的非线性）对激励沿路径反向。

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