CFX 流固双向耦合的实现 2010
4 精仪 设计所 王昊森 ○流固耦合基本问题 流固耦合问题一般分为两类，一类是流‐固单向耦合，一类是流‐固双向耦合
单向耦合应用于流畅对固体最用后，固体变形不大，即流畅的边界形貌改变很小，不影响流畅分布的，可以使用流固单向耦合
先计算出流畅分布，然后将其中的关键参数作为载荷加载到固体结构上
典型应用比如小型飞机按刚性体设计的机翼，机翼有明显的应力受载，但是形变很小，对绕流不产生影响
当固体结构变形比较大，导致流畅的边界形貌发生改变后，流畅分布会有明显变化时，单向耦合显然是不合适的，因此需要考虑固体变形对流畅的影响
两者相互作用，最终达到一个平衡状态（稳态问题中）
比如大型客机的机翼，上下跳动量可以达到5 米，以及一切机翼的气动弹性问题，都是因为两者相互影响产生的
因此在解决这类问题时，需要进行流固双向耦合计算
○双向流固耦合的基本方式 双向流固耦合的基本思路是：分别计算流场和固体结构，然后通过中间平台交换耦合量
每次大迭代中，分别进行一次流体计算和固体计算，并交换2 次数据（每个方向各 一次），直 到最终收 敛
这种 通过交换耦合边界的耦合量实现的双向耦合称 为松 耦合方式（即非 耦合方程 方式求 解）
（1） MPCCI MPCCI（Mesh-based parallel Code Coupling Interface）是德 国 法 兰 克 福 SCAI研 究 中心 开 发的针 对耦合问题的工 程 软 件
本身 没 有计算功 能 ，是作为数据交换和控 制 台软 件 存 在
具 体是通过计算机内 部 的口 通讯 的监 听 和操 作来 实现数据的交换和求 解器 的控 制
其基本框 架 与 CFX-ANSYS 耦合方式相同
下图 为 MPCCI 的框 架 结构，示 一般流固双向耦合的实现方式
MPCCI 框 架 结构 M
