有限元分析中的热流体-结构交互模拟

摘要

本发明涉及使用总体流流体单元(BFFE)模拟热流体-结构交互。每个BFFE都包括以下特征：1)实体单元的至少一个包围层，表示周围结构或者管道壁；2)壳单元或者体节点段层，表示流体的外边界；3)位于BFFE中心的体节点，用于定义流体特性(例如，密度、比热)和体积(也就是，体节点与环绕体节点的所有体节点段之间的封闭空间被计算为流体体积)；4)流体流梁单元或者体节点单元，用于定义到另一个BFFE的流体流动路径；以及5)实体单元与壳单元之间的接触界面，用于进行热流体-结构交互。

主权项

一种在有限元分析中使用时间推进的热流体-结构交互模拟设计结构的方法，其特征在于，包括：在其上安装有有限元分析应用模块的计算机内，接收总体流流体和路径定义，该路径定义包括所述结构中的一个或多个流动路径；在计算机中定义沿着每个流动路径的多个塞流，所述多个塞流由至少第一总体流流体单元和第二总体流流体单元表示，其中所述第一和第二总体流流体单元均包括与对应的一个塞流相关的一组热交互特征，且所述第一总体流流体单元和第二总体流流体单元在所述每个流动路径的流动方向上彼此连接；以及根据通过在多个求解周期进行的结构的时间推进热流体-结构交互模拟得到的有限元分析结果，生成期望的结构配置，其中所述有限元分析的结果包括在每一求解周期从所述第一和第二总体流流体单元每一者处的第一热交互得到的效果以及从第一总体流流体单元和第二总体流流体单元之间的第二热交互得到的效果。