什么是流固耦合，如何使用 CFD 分析评估它们？

billy

流-固耦合 （FSI） 是指流体流动和固体结构之间的相互作用。当流体流经固体物体时，它会对物体施加力，从而导致物体变形或振动。反过来，物体的变形或振动会影响流体流动，从而导致流体行为发生变化。

FSI 在许多工程应用中都很重要，包括航空航天、土木工程和生物医学工程。例如，FSI 可以影响航空航天工程中的飞机和航天器空气动力学性能。相比之下，在土木工程中，FSI 会影响承受风和水载荷的结构的稳定性和完整性。在生物医学工程中，FSI 可以影响动脉和静脉中的血液流动，以及支架和心脏瓣膜等医疗设备的行为。


要分析 FSI，有必要结合使用流体动力学和固体力学。计算流体动力学 （CFD） 分析可用于对流体流动进行建模，而有限元分析 （FEA） 可用于对固体结构进行建模。将这两个仿真耦合起来，可以研究 FSI 的影响。

了解 FSI 对于设计和优化与流体相互作用的结构和系统非常重要。通过对 FSI 进行建模和分析，工程师可以优化结构设计，以减少流体引起的振动或变形的影响，并提高这些结构的性能和安全性。