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基于ANSYS的流固耦合问题数值模拟的开题报告

一、选题背景

流固耦合是多物理场数值模拟中的一种常见问题，常常涉及到液体

和固体边界的相互作用。流固耦合问题在机械、航空航天、汽车、船舶

等领域都有广泛应用。目前,该类问题的数值模拟方法已经取得了很大的

进展，ANSYS作为目前业界最为流行的有限元分析软件，其流固耦合分

析模块已经日趋成熟，能够满足不同领域的工程应用需求，取得了广泛

应用。

二、研究目的

本研究旨在基于ANSYS软件，开展流固耦合问题的数值模拟分析。

具体目的为：

1.学习和掌握流固耦合分析的数值模拟方法和相关理论知识；

2.基于ANSYS流固耦合分析模块，模拟实际工程问题，并验证模拟

结果的可靠性；

3.探究流固耦合分析方法的优缺点及适用范围，为实际应用提供参

考。

三、研究内容

研究将主要围绕以下内容展开：

1.文献综述。通过查阅相关文献，了解流固耦合问题的研究现状、

应用范围及存在的问题。

2.数值模拟。选取一个典型的流固耦合问题进行数值模拟。具体内

容包括：建立数值模型、设定边界条件、选择求解器和计算方法、进行

参数设置和求解、分析和验证模拟结果。

3.结果分析。对模拟结果进行分析并归纳总结，探究流固耦合问题

的数值模拟方法的优缺点、适用范围及其对工程实践的指导意义。

四、研究方法

1.文献调研法。收集和阅读国内外相关文献，了解流固耦合问题的

现状、分析方法、模拟技术等，并对其进行综合分析。

2.数值模拟法。借助ANSYS流固耦合分析模块，建立数值模型，设

定各种边界条件，运用流固耦合算法进行求解，得到数值模拟结果，并

进行验证和分析。

3.统计分析法。对模拟结果进行归纳、总结和分析，确定模拟结果

的可行性和可靠性，并探究流固耦合问题数值模拟的特点和实践意义。

五、预期成果

1.结合文献调研和数值模拟结果，总结和归纳流固耦合问题数值模

拟的特点、优缺点及其适用范围。

2.发表学术论文3篇，其中包括一篇SCI论文。

3.参加学术会议2次，就研究成果进行交流和发布。

4.完成硕士学位论文，并获得硕士学位。

六、可行性分析

1.研究方向与当前热点相关。流固耦合问题在工程实践中具有重要

的应用价值，研究具有一定的现实意义。

2.实验条件具备。本研究所需的计算机、ANSYS软件等设备和工具

均可以借助实验室和学院的资源进行支持和保障。

3.研究团队具有必要的科研能力和研究经验。研究团队在相关领域

有较为丰富的研究经验和实践能力，能够开展高质量的研究工作。