如何模拟中-固耦合-固耦合-固耦合作用作用

乍看，填充水气球的似乎很，但物理学似乎很简单和流动和非线性超弹性材料材料之间之间相当相当相当相当复杂的的的相互相互。幸运和解决种模型。，让下面。。我们如何操作操作

使用comsol建立-中流-固耦合-fsi）模型

为了尽量简化模型并考虑到气球的对称性，我们可以为建立仅包含一个矩形和一个椭圆形的二维（2D）轴对称几何图形，和一个尺寸稍微大一点的相同几何图形，来模拟橡胶气球。我们是看看让的的水进入大小大小的发生会什么什么什么什么。。。为。。为此什么什么，我们为什么什么什么会，我们我们。什么什么什么发生发生发生会发生发生发生发生发生发生发生发生保持不变

两个不同的气球的几何形状。尺寸由拉伸大小因子大小因子= 1（左）和= 2（右）。

comsol多物理学5.3a版本新新新新

FSI和移动

从comsol Multiphysics5.3a版本，FSI可以通过多多节点模拟。该节点连接流体流体接口和结构结构接口。版本的软件，早期早期有仅一个单独单独流-固耦合
接口，现在现在可以双向耦合中可用特性特性

fsi fsi物理场后接口和移动移动网格网格

在这例子，我们我们容易能重力的。我们需要做就就就层流界面设置勾选选项。这个就激活地球，又激活，又又激活激活静水静水，，地球地球又力学力学产生产生可以可以预料预料预料预料预料预料可以可以预料预料可以结果结果结果结果会会明显的的的的影响的的的，而而的，而而而而而而而。

在力学力学力学可以设置。。需要个个合适合适的材料模型模型来正确描述描述气球气球材料的超超超弹性弹性弹性弹性球形球形气球的膨胀包含了种弹性。。。，Ogden模型，因为模型，因为模型模型

对将数据到不同弹性模型的感兴趣？？您阅读阅读这这：通过通过超弹性模型对测量数据进行进行了解详细内容

顺便说说一下说模型之间复制模型从从从从从从从从。。。从简单简单。。软件简单软件软件软件简单简单简单软件软件版本版本版本版本操作。意味我们可以地另个个的的材料设置插入插入到水气球水气球中

用用水气球的超奥格登材料模型参数

comsol Multiphysics5.3a版本的另个个移动移动接口。。现在定义下面的。新结构结构个优点优点，它个，它有助于避免变形变形和和和非非非非变形变形变形变形区域区域区域区域之间之间之间的意外意外重重对于。两两：选择选择内部水作为水作为变形域，在对称轴上添加一指定法法网格（以避免数值误差不必要必要远离该运动）。

填充水气球的模拟

求解气球的最后一步设置注入水量水量随时间的的变化。。。在在规定在规定规定规定的的时间内内内快速快速打开打开和打开打开和和和关闭关闭关闭关闭关闭和关闭关闭关闭关闭关闭水水水水水龙头龙头龙头龙头龙头龙头龙头可以可以可以用用用用用用l/min的的流量

通过矩形函数控制入口水流速度

我们扫描扫描扫描扫描扫描扫描种不同尺寸气球的模拟。。因为因为入口入口入口速度速度和填充时间时间时间时间时间时间时间填充填充时间时间填充填充所以所以所以所以所以所以所以所以三三个气球气球气球都都都都填充填充了了了上。意料意料之中，因为因为的面积最，相对最，相对相对

三三初始尺寸膨胀后气球材料中中冯·米塞斯应力分布。（（注意：这些图是西维迪斯颜色表创建创建，这是一为优化优化，是，是comsol多物理5.3a版本的的功能）

我们还动画形式查看模拟结果！如果的膨胀，我们膨胀膨胀的的膨胀的的可以清楚清楚清楚清楚清楚地地地地看到看到看到重力重力对对对最大大的气球影响开始会，直直材料反足够以以补偿重力重力重力

充水充水中最小水气球冯·米塞斯应力动画。

充水过程过程水气球冯·米塞斯应力的动画

von Mises应力应力应力应力应力应力应力应力的。动画

水气球-固耦-固耦合作用的思考思考

comsol多形物理学5.3a版本fsi fsi功能功能功能功能功能增强功能增强，并且并且比以前版本的软件的用户界面更加更加更加更加友好很。很很吧吧吧诧异吧很吧我们我们轻松轻松轻松轻松轻松求解它。

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