流固耦合问题模态分析基础：ANSYS视角

模态分析是结构动力学问题中最为普遍的一个问题，大家对这个概念也非常熟悉，它是结构的固有特性，在不考虑阻尼的影响下，只与结构的刚度和质量有直接关系。流固耦合问题中模态分析主要分为干、湿模态的计算。通常模态分析都是指干模态计算，因为空气密度小，对结构振动的有效质量几乎没有影响，但严格意义上讲，流动的空气还影响结构的阻尼及刚度，所有结构的模态都需要按照湿模态考虑。例如飞机机翼的气动弹性分析中这部分流体附加作用是不可忽略。所谓湿模态是考虑流体对结构的作用，也就是在通用的振动方程中加入与流体状态相关的附加质量，附加阻尼以及附加刚度矩阵。

FLUID30就是基于上述理论来来计算的。ANSYS中还有一种固体单元修改得到的特殊流体单元，即FLUID80 单元，用来模拟液体压力的控制方程为材料的本构方程，具体形式为下图。类似FLLUID30单元有二维形式的FLUID29单元，FLUID80单元也有类似的二维单元，FLUID79和FLUID81，其中FLUID81是轴对称单元。  

至于这两类单元的区别和联系，下一篇帖子再细细展开说。

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