大神求救？流固耦合——柔性丝带仿真

srj0930

各位大神，我想仿真海带，水草，丝带等等这类柔性体在流体中的振动情况，哪位大神给点建议？谢谢！
目前什么软件可以搞定？万分感谢！

DOFSIM

⒈用什么材料作丝带？相应的要选择不同的成像方式。比如，透明材料作为丝带，可以用射线和探测器系统；不透明材料作为丝带，用普通光学成像。也有用透明的树脂里掺示踪粒子来模拟丝带的。
⒉运动和采样频率？探测系统和计算系统的性能取决于你的采样频率。相关的运动形式，是环流？单方向流动？是否有扰动？
⒊基于什么样的系统硬件？水槽？水洞？流体转台？竖井？
如果需要，DOFSIM.COM非常愿意在试验设备和射线成像方面多交流。

onesupeng

Tian, F. B., Luo, H., Zhu, L. & Lu, X. Y. (2011) Coupling modes of three filaments in side-by-side arrangement, Phys. Fluids 23, 111903.

Tian, F. B., Luo, H., Zhu, L., Liao, J. C. & Lu, X. Y. (2011) An efficient immersed boundary-lattice Boltzmann method for the hydrodynamic interaction of elastic filaments, J. Comput. Phys. 230, 7266-7283.

Tian, F. B., Luo, H., Zhu, L. & Lu, X. Y. (2010) Interaction between a flexible filament and a downstream rigid body, Phys. Rev. E 82, 026301.

Tian, F. B., Lu, X. Y. & Luo, H. (2012) Onset of instability of a flag in uniform flow, Theor. Appl. Mech. Lett. 2, 022005.

srj0930

什么软件可以搞定呢？谢谢

aaa-1234

CFD 和FEA耦合

onesupeng

原帖由 srj0930 于 2012-12-1 01:34 发表

                               
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什么软件可以搞定呢？谢谢

能够模拟好这类问题的软件还没有诞生，但是Adina应该可以做的比较接近。

通流

能不能讲讲难点到底是什么？流体本身应该没什么问题。固体的特性是不是还不太清楚？
丝带大概又有别的问题。湿的丝带的特性不知是什么？跟干的肯定是不一样的。

onesupeng

原帖由 通流 于 2012-12-1 20:17 发表

                               
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能不能讲讲难点到底是什么？流体本身应该没什么问题。固体的特性是不是还不太清楚？
丝带大概又有别的问题。湿的丝带的特性不知是什么？跟干的肯定是不一样的。

没有考虑的那么复杂，你能想到的最简单的流固耦合，涉及到大变形的，目前很少能做好。什么干啊湿啊的，目前没有那么细致。

我们准备推出大变形、非线性材料的流固耦合，目前的效果还能接受

通流

那就说大变形吧。大变形的难度到底在哪里呢？是网格？也没听说搞adina的那些有什么特别的算法啊?

onesupeng

原帖由 通流 于 2012-12-2 04:11 发表

                               
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那就说大变形吧。大变形的难度到底在哪里呢？是网格？也没听说搞adina的那些有什么特别的算法啊?

呵呵，你说得轻描淡写，搞得我都不知道哪儿难了

分四部分吧，流场、动边界、固体求解和耦合。

固定边界流场求解应该不是大问题了，无论是商业软件、开源软件或者很多实验室内部软件大多都能做的过得去。

固体求解部分相对成熟，尤其是有限元，这个就不用多说。

动边界有两类处理，动网格和IBM。简单边界是动网格能够接受，对于复杂边界比较困难，有时候甚至不现实，涉及到大变形时，更是难上加难。IBM避免动网格，但是边界的追踪和插值有时候没有那么直观，尤其对于曲率比较大的边界。

耦合方面，一般情况流动特征时间和固体特征时间差异比较大，而且流体网格在壁面上和固体网格一般不重合，需要进行力和位置在两种求解器之间的相互插值和传递等。这些目前有一些办法，但技术都不太成熟。数值稳定性也是一个很大的问题。

这种局面的其中一个很重要原因就是，懂流体的人很多，懂固体的人也很多，但懂流体和固体的不太多。

[ 本帖最后由 onesupeng 于 2012-12-2 04:49 编辑 ]

onesupeng

列几个能做这个方面的个人或者研究组吧（不很全面，但是主要的，仅列我熟悉的）：

http://www.math.nyu.edu/faculty/peskin/
http://www.cims.nyu.edu/~griffith/
http://science.iupui.edu/people/luoding-zhu
http://flow.kaist.ac.kr/
http://www.tafsm.org/
http://challenge.vuse.vanderbilt.edu/~tfbao/publications.html
http://mypage.zju.edu.cn/yuzhaosheng/570397.html
http://www-personal.umich.edu/~alben/

通流

听起来，还是网格或者边界上的问题。

onesupeng

如果把网格和边界去掉，将会如何呢？

通流

其它的都是物理问题。

onesupeng

原帖由 通流 于 2012-12-2 05:35 发表

                               
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其它的都是物理问题。

哦，一个没有边界、没有网格的“流动物理”，我学到了