流固耦合中的错误排查与解决策略

(纯私人经验)双向流固耦合中出现的一些问题及解决方法:

1.出现负网格，可以加密网格，可以去提升网格质量，六面体网格尽量用icem cfd画，四面体就用自带的完全可以，可以增加刚度降低变形量从而消除负网格，可以调整弹簧光顺参数，一般经验取值一个0.6一个0.5，可以缩小时间步长，还可以在fluent中调整求解方法或初始化方法，以上都能对解决负网格问题产生帮助(亲身试过哦)。

2.出现浮点异常，可以试试并行计算，单精度双精度以及fluent中的求解方法和初始化方法都会有影响，都要试试。出现耦合顺序以及transfer2缺失，一个有效的方法就是重新一步一步开始做，注意是重新开始，千万不要偷懒导入几何和网格文件！！！

3.注意事项:流体及结构面的命名一定不要重复，不然计算出错，流程图不要随便删加，不然重做，文件命名必须英文！！！流体中抑制固体，固体中抑制流体，有细小间隙的划分网格必须打开curvature和精度，不然不会捕捉画出间隙网格加密，流体固体系统耦合里时间步长保持一致，变形比较大可以使用扩散光顺，还有，这个板块必须保持单位一致性，不然报错(亲身经历)。现在想到的就这些，有其它问题的评论区聊哦！！！！

4.说起流固耦合，其实包含的范围很宽。我们做流体，其实就包含了流场、温度场、组分场等的计算。

流固耦合包含的以下几类问题：

1）单向流固耦合。

通常是忽略固体变形对流场的影响。

2）双向流固耦合。

考虑流场对固体变形的影响，同时也要考虑固体形变对流场的影响。计算量很大，而且很难收敛。 （3）热应力计算。这个主要是温度与结构的耦合。计算结构在温度变化影响下的应力应变分布。 流固耦合计算量相当大，主要是因为固体计算对内存的消耗很大。因此在工程上，若不是特别需要的话，尽量少用流固耦合，能用单向耦合计算的尽量不用双向耦合，能不用耦合的尽量不用。因为计算资源要求太高，必然导致网格数量的下降，导致计算精度的降低。

那么什么时候需要用流固耦合呢？

1）流体与固体耦合非常强烈时。如风中飘动的红旗。这通常是由于固体刚度比较小，变形比较大的原因所引起。

2）对于一些涉及到考虑流场中的固体应力计算问题，通常要采用流固耦合方法。

流固耦合计算的数据传递方式及传递物理量

1）对于单向耦合，通常传递的物理量为压力。实际上是将流体计算的压力当作载荷加载在固体上，计算固体的应力应变。

2）双向耦合问题，通常在每一步都需要传递数据，流体计算传递的数据为压力，固体求解器所传递的数据为节点位移。这样在每一次迭代后更新固体载荷与流场情况。

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