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流固耦合分析

流固耦合分析流體力學與固體力學交叉形成的一個力學分支,主要研究在流體載荷作用下變形固體的行為以及固體位形對流場的影響,涉及流體和固體之間的相互作用。這種相互作用可能導致流體和固體的形變或運動,進而影響彼此的行為,流固耦合分析的關鍵在於理解這種相互作用如何在不同條件下產生多樣的流固耦合現象。

在流固耦合分析中,流體和固體的邊界條件是相互依賴的,不能單獨確定,需要進行聯合求解,例如,在熱傳遞過程中,流體和固體之間的熱邊界條件是動態決定的,依賴於彼此的相互作用,這種情況下,傳統的傳熱邊界條件不再適用。

流固耦合分析的套用非常廣泛,涵蓋了航空工程核工程生物醫學化工設備等多個工程領域。它可以幫助我們理解諸如儲液罐晃動受力、飛機機翼石油管道核反應堆吊籃等多種物理系統的行為。通過流固耦合分析,可以有效地節約分析時間和成本,同時保證結果更接近於物理現象本身的規律。近年來,流固耦合分析在工程設計特別是虛擬設計和仿真中的套用越來越廣泛和深入。