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课程简介： 

       流固耦合是航空、航天、船舶与海洋工程领域多物理场耦合研究中最重要、最具挑战的问题之一。流场与弹性结构相互作用会诱发许多不良现象（例如颤振、极限环振荡（LCO）、静变形、涡激振动（VIV）等），这些现象可能引起结构破坏或疲劳损伤。因此流固耦合仿真分析对许多工程结构的设计和运行至关重要。

       由于流固耦合问题的复杂性和非线性，使其成为计算力学中最具挑战的问题之一。采用CFD方法是目前解决非线性流体动力学问题的重要手段。采用CFD/FEM双向耦合的方法是实现流体中弹性结构流固耦合振动分析的行之有效的方法。

       Fluent是通用的CFD软件，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解算的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在层流、转捩和湍流、传热、化学反应、多相流、多孔介质等方面有广泛应用。

       本课程详细讲解基于ANSYS Workbench平台Fluent的基本计算原理以及和Transient structural模块进行双向流固耦合的流程，还有进行UDF二次开发实现FLUENT平台下涡激振动及其抑制方法的研究。本课程旨在系统帮助海洋工程、风工程领域涉及涡激振动及抑制方法研究的学员或工程师学习基于ANSYS Workbench平台中的FLUENT的进行涡激振动分析的基础教程。

软件及版本：

ANSYS Workbench 17.0-ANSYS Workbench 2019R1

课程大纲：

1、流固耦合动力学基本概念
2、涡激振动基本概念
3、几何建模
4、前处理网格划分方法
5、静止二、三维柱体结构涡激振动现象分析
6、基于FLUENT及其UDF二次开发的二维弹性支撑柱体结构涡激振动仿真
7、基于FLUENT及其UDF二次开发的涡激振动抑制装置设计方法
8、非线性能量阱作用下的柱体结构涡激振动仿真
9、基于ANSYS Workbench平台的三维复合材料立管建模方法及模态分析
10、基于ANSYS Workbench平台的三维复合材料立管双向流固耦合仿真方法

课程关键词：

流固耦合、嵌套网格、涡激振动、动网格、用户自定义函数（UDF）、海洋软管、柱体结构、抑制方法、非线性能量阱

热点：

涡激振动及其抑制方法

针对性问题：

海洋软管、塔筒结构等柱体结构的涡激振动问题及其振动控制方法的研究