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 流体構造連成問題

・構造の変形が流体の圧力に、流体の圧力が構造の表面力(圧力)として作用する

・強連成と弱連成

連成タイプ 内容 解法
①強連成 流体-構造の連立支配方程式を解きながら計算 ソルバーの各ステップごとに互いの連成物理量の作用を考慮する。
②弱連成 nステップごとに結果コンバート:
流体解析結果→構造解析の境界条件 かつ
構造解析結果→流体解析の境界条件

nステップごとの連成物理量のみを、境界条件や圧力条件として考慮する。

双方向のマッピング技術を要する。

③片側連成 nステップごとに結果コンバート:
流体解析結果→構造解析の境界条件 または 構造解析結果→流体解析の境界条件
片方の物理量のみを他方の境界条件や圧力条件として考慮する。
マッピング技術を要する。

アプローチ方法 1(弱連成)

構造解析ソフトによる構造の応力解析
- 圧力履歴を構造解析ソフトに荷重として入力
- NX NASTRAN、LS-DYNA、ANSYS、ABAQUS
- 構造過渡応答解析の実施

アプローチ方法 2 (強連成)

LS-DYNAによる完全流体-構造連成解析評価
- 流体はLS-DYNAの3D Euler要素でモデル化
- 構造物は変形体としてLagrange要素でモデル化
- 流体と構造はその境界で相互に作用する圧力を時々刻々評価する
- 相互作用による圧力が構造物への外力となる
- 構造は大変形・破壊を伴いこれに応じて作用する流体力も変化する
- 流体―構造連成過渡応答解析の実施

構造系

  • 段ボール構造体の落下衝撃シミュレーション
  • 携帯電話の落下試験とシミュレーション
  • PCクラスタを利用した解析例
  • 衝撃による構造挙動の考え方
  • 材料試験

流体-構造連成

  • シミュレーションによるはんだ接合の変形推定

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