流体-構造相互作用

OptiStructとAcuSolveは、分割され調整された方法に基づいて流体-構造直接連成相互作用（DC-FSI）解析を実行するために、完全に統合されています。

OptiStructとAcuSolveにはどちらにも、連成解析を多数のタイムステップに分割する時間領域シミュレーション機能が含まれています。OptiStructとAcuSolveの支配方程式はどちらも非線形であるため、通常は、副反復が各タイムステップ内で必要となります。

その名前が示すように、流体-構造相互作用は、流体流れとその流体が接触するソリッドボディとの間の相互関係をシミュレートします。時間領域を複数のタイムステップに分けることで捕捉される連成動的相互作用では、構造の挙動が流体に影響を及ぼし、流体も構造の挙動に影響を及ぼします。各タイムステップで、均衡収束が得られるまで、交換された解析属性が支配方程式から求められます。タイムステップ内で収束に向けて行われる各反復は、交換（OptiStructの場合）または調整（AcuSolveの場合）と呼ばれます。流体流れは、空気中を移動する飛行機の翼のようにソリッドオブジェクトの外側にすることも、冷却管内の冷却剤の流れのように内側にすることもできます。

対象用途

流体-構造相互作用の機能は、流体流れの相互作用およびそれらの複雑な相互関係が関与するダイナミクス問題のシミュレーションを目的としています。流体領域に影響を及ぼすソリッド構造応答変数が大幅に変化し、流体応答に大きな変化をもたらす場合には、この直接連成方法を使用することをお勧めします。このプロセスでは、両方の領域からの応答がリアルタイムで交換されます。

注: 線形構造応答では、線形化された構造応答を非線形流れ解析で解く際には、AcuSolveによって提供されるP-FSI （Practical FSI）解析のほうが効果的な場合があります。P-FSI方法の詳細については、AcuSolve Command Reference Manualをご参照ください。

サポートされている解析

多くの物理状態変数は、構造領域と流体領域との間の相互関係に影響を及ぼします。たとえば、インターフェースでの流体の圧力は、ソリッド構造の変位（結果として応力状態）に影響を及ぼし、その逆も同様となります。構造インターフェースでの変位は、領域全体にわたる流体挙動に著しい違いをもたらすような流れの変化を引き起こす可能性があります。同様に、構造に対する熱荷重は、流体の温度フィールドの変化をもたらすような構造インターフェースでの温度変化を引き起こす可能性があります。現在、OptiStructとAcuSolveでは、相互作用について次の解析がサポートされています：

構造流体-構造相互作用（構造の非線形直接過渡構造応答）。
熱流体-構造相互作用（構造の線形過渡熱伝導応答）。

構造および熱伝導解析の流体-構造相互作用との組み合わせは、現在はサポートされていません。構造FSIまたは熱FSIのどちらかを実行できますが、同時に両方を実行することはできません。以降では、冗長にならないよう簡潔に、構造流体-構造相互作用をSFSI、熱流体-構造相互作用をTFSIと示します。