今天，我们很高兴欢迎作为客座博客作者的Alyst Engineering的Nagi Elabbasi。请继续阅读以了解这位Comsol认证顾问对流体结构互动的评价。
两周前，我使用COMSOL多物理学领导了一项网络研讨会（FSI）。FSI涉及可变形或移动结构与周围或内部流体流之间的耦合。越来越多的工程和科学问题，纯粹的结构或纯CFD分析还不够准确。必须同时考虑两种分析。一些例子是阀门聊天，内存中的阻尼，心血管建模和减震器。
comsol多物理学中的流体结构互动分析功能
网络研讨会强调了可供选择的重要功能FSI分析Comsol多物理学，包括FSI耦合的类型，所使用的溶液算法，可用的求解器以及移动流体网格的处理。Comsol为高级用户提供了广泛的功能，还可以自动化FSI分析所需的大多数步骤，这对新手和高级用户都非常有用。
Comsol提供了两种类型的求解器，用于流体结构的交互问题（以及其他多物理问题）。第一个是完全耦合的求解器，或整体求解器有时在文献中被调用，第二个是隔离的求解器（或分区求解器）。使两个求解器都可以针对各种FSI问题进行最佳求解器选择。默认的求解器设置在大多数问题上都可以很好地工作，但是也有很多求解器功能供高级用户适应更严重的问题。流体网眼运动算法也可以处理严重的网格变形，如下所示。
我们还展示了我们在Eleast Engineering如何使用COMSOL多物理学来设置两个“非标准” FSI问题，并进行工程简化，从而大大减少解决方案时间。如果是海底能量收割机，模型的固体部分被简化为一种自由度（叶片旋转），在富含流体的软管拉伸的情况下，将封闭的流体区域还原为单个全局约束。
蠕动泵模型
在两个非标准的FSI问题之后，我们展示了一个有趣的FSI示例，涉及3D蠕动泵。蠕动泵通过挤在管子上，使液体移动，从而使内部的流体移动。管子的变形与内部的流体流相结合，因此需要进行FSI分析。由于滚筒的旋转，试管的非线性材料响应以及滚子和管子之间的接触，该模型也是非线性的。我们能够使用该模型来预测管子和流动条件下的应力，包括流动波动。下图显示了一个管构型中的von mises应力。您可以找到有关此的更多详细信息纸上的泵模型我们在2011年Comsol会议上演讲。乐动滚球app下载
使用COMSOL多物理学实时FSI演示
我们还举办了现场演示，展示了在Comsol中建立和运行流体结构互动分析所涉及的重要步骤。我们设置了蠕动泵模型的2D简化版本，该版本捕获了完整3D模型的一些流动特性。
有兴趣了解有关FSI分析的更多信息吗？有一个FSI网络研讨会的存档版本可供您查看。
关于客人作家
纳吉·埃拉巴西（Nagi Elabbasi）博士是Eleast Engineering LLC。Nagi的主要专业知识领域是对多物理系统的建模和模拟。他在结构，CFD，传热和耦合系统的有限元建模中拥有丰富的经验，包括流体结构相互作用，结合传热和结构 - 声学耦合。Imalst Engineering在产品开发，材料测试和建模以及故障分析方面提供服务，并且是COMSOL认证顾问计划。
评论（15）
Ni Junjun
2013年9月7日受益很多！
蒙塔萨·谢里夫（Montassar Sharif）
2014年3月18日您好，我需要您的帮助，我4天前发布了一个问题，但没有答复？
伊恩·楚
2016年10月6日亲爱的纳吉，
我查看了您在网络研讨会中包含的示例。将边界负荷设置为FSI中的FEX FEY FEZ，您指出它是静电力产生的力。comsol是否不直接将FSI和静电性搭配在一起？为什么需要设置此负载？
伊恩
纳吉·埃拉巴西（Nagi Elabbasi）
2016年11月4日亲爱的伊恩，您是对的，Comsol直接提供了静电负载。我自己生成了负载，但是在comsol中使用预定义的负载更容易。问候，纳吉
亚历山大·沃思（Alexander Werth）
2016年11月10日亲爱的埃拉巴西博士，
感谢您的博客！您的模型是否能够处理管子壁之间的接触，从而导致流体结构域分离？
目前，我正在使用FSI工具箱制作2D模型的人体声门。当固体到达流体结构域的边界以导致流体结构域分离时，我经常会观察到收敛问题。自动重新汇总此类问题吗？
提前谢谢了！
亲切的问候
亚历山大
P.S。：
我的问题有更多细节
//www.dvdachetez.com/community/forums/general/thread/129601/
纳吉·埃拉巴西（Nagi Elabbasi）
2016年11月21日亲爱的亚历山大，
我没有为此问题使用自动重组，并且我不想在流体域几乎崩溃的这种情况下使用它。关键不是让流体域完全崩溃。如果它变得足够狭窄，并且流通的流量应该可以忽略不计，因为压力下降的流速与开放尺寸的第三或第四功率成反比，具体取决于问题。您可以通过在联系人定义中添加偏移来做到这一点。
另一个提示是使流体网眼的变形以使元素在流体结构域关闭时保持矩形。即使随着差距的缩小，它们的纵横比将很高，但它们也不会“反转”。在所有问题中都不能做到这一点，但肯定在这种模型中以及涉及心脏瓣膜的模型中。
祝你好运。
纳吉
亚历山大·沃思（Alexander Werth）
2016年11月24日亲爱的纳吉，
非常感谢您的回复。它很有帮助。我将完全切换到四角映射的网眼，而不是三角形的网眼，并结合自动重新介绍。如何定义偏移以防止网格失真？我试图引入实心域边界和流体域壁的接触对，但它不起作用。我使用“形成联合”函数来设置完整的域（固体和流体）。有一个与MEMS工具箱的接触建模的教程，但是当涉及固体和流体时，我没有找到任何信息来建模接触。
提前谢谢了
亚历山大
亚历山大·沃思（Alexander Werth）
2016年11月24日图片和更多详细信息：
//www.dvdachetez.com/community/forums/general/thread/130761/#p288271
纳吉·埃拉巴西（Nagi Elabbasi）
2016年11月24日亲爱的亚历山大，
如果两个表面是固体力学域的一部分，则与偏移的接触很简单以在comsol中定义。在您的情况下，您可以在右侧的墙壁上添加非常僵硬的实心结构，然后如上所述定义接触。另外，您可以将非线性弹簧添加到现有的固体表面，其初始刚度为零，当差距大小接近零时（或更准确地，当间隙接近您接受的最小差距值时）。也就是说，从本质上讲，罚款联系方式！
我希望这有所帮助。
纳吉
亚历山大·沃思（Alexander Werth）
2016年11月24日亲爱的纳吉，
它很有帮助！我非常感谢您的建议。
亚历山大
Mohanad a
2016年11月25日鹿纳吉博士
我的问题与上面的主题无关，但我在其他地方找不到答案。我的问题是我可以用comsol模拟喷嘴喷雾剂（雾）并找到液滴尺寸吗？如果是这样，如何？
请帮忙
提前致谢
纳吉·埃拉巴西（Nagi Elabbasi）
2016年11月27日亲爱的莫哈纳德，这确实是一个不同的话题。我建议您将您的问题发布到Comsol论坛上，希望人们会回答。尽管如此，这是我的简短意见。喷雾模拟是可行的，但模拟通常非常苛刻。在许多工程问题中，喷雾/雾化的分析计算提供了足够的答案。以下有关喷雾模拟的comso乐动体育赛事播报l博客非常有用：//www.dvdachetez.com/blogs/cfd-inkjet-model/。
问候，
纳吉
Chen Peixuan
2018年9月19日亲爱的纳吉博士，
在FSI建模期间，我也有关于墙接触的问题。您能告诉我如何将移动物体的偏移距离设置为墙壁，以使物体无法撞到墙壁？
先感谢您，
此致，
Peixuan
sinto poly
2019年4月24日亲爱的纳吉博士，
您能否逐步发布蠕动泵的流体结构相互作用分析教程？
sinto poly
Kaleem Iqbal
2020年11月5日尊敬的Nagi博士，我们如何实施与FSI相关的COMSOL 5.5中的任何应用？