اثر متقابل سیال و سازه (FSI)

اثر متقابل سیال و ساز (Fluid-Structure Interaction (FSI)) چیست؟

مطالعه درباره برهم‌کنش‌های بین سیالات و سازه‌ها تحت عنوان اثر متقابل سیال-سازه (FSI) شناخته می‌شود. سازه ممکن است بارهای فشاری و یا حرارتی ناشی از جریان سیال را تجربه کند. این بارها می‌توانند منجر به تغییر شکل سازه‌ای قابل ملاحظه‌ای شوند که بر جریان سیال تأثیر بگذارد. با افزایش میزان اثر متقابل سیال-سازه، تأثیرات نامطلوب بر محصول شما می‌تواند بارزتر شود. برای اطمینان از ایمنی، قابلیت اطمینان و طول عمر، از شبیه‌سازی ANSYS برای به دست آوردن درک عمیق‌تری از پدیده‌های رخ داده در محصول خود استفاده کنید.

برای هر سناریویی که شامل اثر متقابل سیال-سازه است، نرم افزار ANSYS حل‌های مختلفی را برای ارائه سطح مورد نیاز از اعتبار ارائه می‌دهد. در ANSYS CFD، مسائل اساسی اثر متقابل سیال-سازه را می‌توان به طور کامل حل کرد. پروانه‌ای که در یک مخزن مخلوط‌کن می‌چرخد، نمونه‌ای از این حرکت جسم صلب را ارائه می‌دهد.

کوپلینگ یک طرفه (one-way coupling)، یک حل خودکار و کاربرپسند از ANSYS، می‌تواند با افزایش اثر متقابل سیال-سازه استفاده شود و مسأله نیاز به بررسی دقیق‌تری دارد. کوپلینگ یک طرفه به‌طور خودکار داده‌ها را پس از حل اولیه CFD یا شبیه سازی مکانیکی ANSYS به سیستم دیگر منتقل می‌کند. نمونه‌ای از این کار، انتقال خودکار داده‌ها از شبیه سازی جریان سیال در اطراف یک دبی‌سنج مخروطی برای محاسبه پاسخ سازه‌ای بعدی است.

شما می‌توانید از سیستم Coupling برای انجام شبیه‌سازی‌های FSI کوپل دوطرفه (two-way coupled) برای دشوارترین و قوی‌ترین مسائل اثر متقابل سیال-سازه استفاده کنید. تنظیمات و حل شبیه سازی‌های سیالی و سازه‌ای را به طور همزمان انجام دهید. برای ارائه پاسخ‌های قابل اعتماد و دقیق، داده‌ها به طور خودکار بین دو حلگر در حین فرایند حل مسأله منتقل می‌شوند. محاسبه جریان اطراف یک بال صلب هواپیما و انتقال بارهای فشاری برای رسیدگی به تغییر شکل سازه‌ای، این موضوع را نشان می‌دهد. تغییر شکل سازه‌ای به شبیه‌سازی CFD بازگردانده می‌شود تا یک بار دیگر جریان را محاسبه کند.

پروژه زیر از FSI برای شبیه سازی تغییر شکل رگ و عروقی که خون در آن جریان دارد استفاده می‌کند:

رگ خونی مجرای بافت (Luman)

گروه پردازشگران مهر، متخصص در زمینه شبیه‌سازی اثر متقابل سیال و سازه (FSI)

یکی از مهمترین کاربردهای نرم افزار ANSYS آنالیز همزمان سیالات و جامدات است. این نرم افزار به ما این امکان را می‌دهد که از برهم‌کنش‌های سیال-سازه برای ایجاد رابطه بین آنالیز سیال و آنالیز جامد استفاده کنیم و نحوه برهم‌کنش سازه و سیال را بررسی کنیم. فرآیند ذکر شده در بالا با کوپلینگ نرم افزار ANSYS Fluent با Transient Structural با استفاده از گزینه system coupling در ANSYS انجام می‌شود.

گروه پردازشگران مهر با چندین سال تجربه در شبیه‌سازی مسائل مختلف در زمینه‌های مختلف CFD با استفاده از نرم‌افزار ANSYS Fluent آماده ارائه خدمات گسترده مدل‌سازی، مش‌بندی و شبیه‌سازی براساس نیاز مشتریان می‌باشد. خدمات شبیه سازی برای شبیه سازی‌های اثر متقابل سیال و سازه (FSI) به شرح زیر دسته‌بندی می‌شوند:

• شبیه سازی آنالیز تنش و کرنش رگ‌های خونی در سرعت متغیر
• براورد انحراف و نوسان نهایی ارتفاع بالا و آسمان خراش
• تحلیل تنش قلب انسان هنگام پمپاژ خون در رگ انسان
• تولید برق از امواج دریا در ساحل با استفاده از یک سازه انعطاف پذیر
• تحلیل تنش توربین جزر و مدی در وضعیت غوطه ور
• بال هواپیما در جریان توربولانسی سیال
• نوسان سازه در ناحیه ریزش گردابه
• و …..

شما می‌توانید با کلیک برروی لینک زیر، محصولات مرتبط در دسته بندی‌های فوق را در فروشگاه CFD ما بیابید:

https://www.ansysfluent.ir/product-category/fluent-modules/fluid-solid-interaction-fsi/

خدمات ما محدود به موضوع ذکر شده نیست و گروه پردازشگران مهر آماده انجام پروژه‌های متفاوت و چالش برانگیز است. شما می‌توانید به صورت رایگان و بدون هزینه با کارشناسان ما مشورت کرده و با ارسال جزئیات مسأله به ما از طریق آدرس زیر، پروژه خود را سفارش بدهید.

[email protected]