Совместное решение задач прочности и гидродинамики
FSI (fluid structure interaction) - подход к моделированию взаимодействия жидкости и конструкции (аэроупругость, гидроупругость). FSI во FlowVision позволяет:
- решать междисциплинарные задачи гидро- и аэроупругости, в том числе, для 2-фазной среды, например, вода + воздух;
- учитывать большие и малые деформации, в том числе очень большие деформации;
- выполнять расчеты с однонаправленным и двунаправленным обменом с конечно-элементным пакетом;
- рассчитывать сопряженный теплообмен и теплонапряженное состояние как в статике, так и в динамике.
Видео: Моделирование мембраны насоса методом FSI
FSI – новый уровень реалистичности модели
Моделирование мембраны насоса в прочностном пакете (Abaqus, без FSI)
При решении задачи только в прочностном пакете давление жидкости задается одинаковым на всей поверхности мембраны. Воздействие струи поступающей жидкости не учитывается
![](https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_1723.png&dirs=2022/FSI 1723w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_1441.png&dirs=2022/FSI 1441w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_1206.png&dirs=2022/FSI 1206w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_1009.png&dirs=2022/FSI 1009w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_844.png&dirs=2022/FSI 844w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_706.png&dirs=2022/FSI 706w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_590.png&dirs=2022/FSI 590w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_494.png&dirs=2022/FSI 494w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_413.png&dirs=2022/FSI 413w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-2_346.png&dirs=2022/FSI 346w)
Моделирование мембраны насоса методом FSI (FlowVision + Abaqus)
Неравномерное давление на поверхности мембраны рассчитывается во FlowVision, учитывается влияние струи поступающей жидкости
![](https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_1780.png&dirs=2022/FSI 1780w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_1489.png&dirs=2022/FSI 1489w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_1245.png&dirs=2022/FSI 1245w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_1042.png&dirs=2022/FSI 1042w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_872.png&dirs=2022/FSI 872w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_729.png&dirs=2022/FSI 729w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_610.png&dirs=2022/FSI 610w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_510.png&dirs=2022/FSI 510w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/FSI/fsi-3_427.png&dirs=2022/FSI 427w)
Аэроупругость и гидроупругость - примеры задач
![](https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/2_400.png&dirs=2022 400w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/2_334.png&dirs=2022 334w)
Автомобилестроение
- Теплонапряженное состояние деталей двигателя
- Работа маслосъемных колпачков
- Лепестковые клапаны двигателей
- Деформации элементов оперения спортивных автомобилей
![](https://flowvision.ru/images/2023/fsi-airplane-400.png)
Самолето- и вертолетостроение
- Определение полетной крутки крыла и дивергенции;
- Определение характеристик бафтинга;
- Определение границы флаттера;
- Моделирование реверса элеронов;
- Деформация лопастей винта вертолета.
![](https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2023/ship-rotor-400_400.png&dirs=2023 400w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2023/ship-rotor-400_334.png&dirs=2023 334w)
Судостроение
- Моделирование аэрогидродинамики судна на воздушной подушке с эластичными юбками/ограждениями
- Оценка прочности корпуса скоростного судна при волновом ударе
- Гидроупругость судна
![](https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2023/fsi-valve-400_400.png&dirs=2023 400w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2023/fsi-valve-400_334.png&dirs=2023 334w)
Арматура и насосы
- Моделирование упругого трубопроводного клапана;
- Деформация мембраны в мембранном и пластинчатом (шиберном) насосах.
- Теплонапряженное состояние деталей
![](https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/LP/lp-med_400.png&dirs=2022/LP 400w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2022/LP/lp-med_334.png&dirs=2022/LP 334w)
Медицина и биомеханика
- Моделирование естественных и искуственных клапанов сердца;
- Раскрытие стента в сосуде и тромбообразование;
- Течение в упругом сосуде;
- Течение крови в сердце в проекте Living Heart
![](https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2023/fsi-tire-simulation-400_400.png&dirs=2023 400w,https://flowvision.ru/index.php?quix-image=media/quixnxt/storage/images/2023/fsi-tire-simulation-400_334.png&dirs=2023 334w)
Резинотехнические изделия
- Определение утечек через уплотнение;
- Моделирование аквапланирования шины;
- Моделирование грязезацепления, оценка проходимости шины
- Моделирование шума шин
Примеры решенных FSI-задач в публикациях
- Моделирование промывки глаза при хирургии катаракты
- Моделирование сильного взаимодействия между жидкостью и конструкцией в авиационных приложениях
- Использование FlowVision и ANSYS для определения НДС нефтяных резервуаров при удалении отложений
- Исследование характеристик статической и динамической аэроупругости крыла самолета с использованием программных комплексов SIMULIA Abaqus и FlowVision
- Coupled CFD and structural analysis for world outright sailing speed record preparations
Преимущества FSI во FlowVision
Не требуется упрощения геометрической модели
Нет ограничений на большие деформации поверхностей
Мощный арсенал CFD пакета для самых сложных междисциплинарных задач
Моделирование контактов, зазоров, перекрытий
Простой графический интерфейс пользователя и быстрая подготовка расчетного проекта
Совместимые прочностные пакеты
Совместный расчет без программ-посредников доступен из коробки для четырех конечно-элементных пакетов. Протокол обмена нагрузками и перемещениями открыт, что позволяет реализовать интеграцию с КЭ-пакетом собственной разработки
![](https://flowvision.ru/images/2023/fidesys_logo_hor_1x3_2.png)
![](https://flowvision.ru/images/2022/FSI/apm_logo_1x3_1.png)
![](https://flowvision.ru/images/2023/abaqus_logo_1x3.png)
![](https://flowvision.ru/images/2023/nastran_logo_1x3.png)
Свяжитесь с нами
Нужны примеры из вашей отрасли, остались вопросы?
Напишите нам на
Наши специалисты оперативно ответят на все Ваши вопросы, продемонстрируют возможности продукта и подберут индивидуальный вариант сотрудничества.