FSI
Fluid-Struktur-Interaktion
Im Zusammenhang mit Strömungsvorgängen entstehen durch die Strömung Kräfte, die auf die Berandung der Strömungsdomain oder bei der Umströmung auf Körper wirken. Diese Kräfte können zu einer Deformation der Struktur führen, wobei durch diese Deformation der Strömungsraum verändert wird und damit der Strömungsvorgang selbst sich ändert. Diese Interaktion wird abgekürzt FSI genannt. Um eine voll gekoppelte Interaktion von Fluid und Struktur berechnen zu können, bedarf es eines gekoppelten Solvers (Fluid+Struktur). Dabei spielt das zeitliche Verhalten, z.B. das Schwingungsverhalten eines Tragflügels und die Druckschwankungen im Fluid im nahen Umfeld zum Tragflügel, eine wichtige Rolle. Meist sind zur korrekten zeitlichen Berechnung der Druckschwankungen im Fluid erweiterte Turbulenzmodelle notwendig, die die Rechenzeiten enorm verlängern können.
Eine Besonderheit im Bereich der FSI ist die Berechnung von schwimmenden Körpern. Für den Strukturkörper können die sechs Freiheitsgrade berücksichtigt werden, und zwar in voller Interaktion mit dem Druckfeld (Auftrieb, Gravitation, Strömung).
Eine weitere sehr interessante Anwendung ist die thermische Interaktion von Fluid und Struktur. Einen wassergekühlten Motorblock gekoppelt mit der Fluid-Struktur-Interaktion zu berechnen war noch vor einigen Jahren nur iterativ durch getrennte Berechnungen möglich (Änderung der Randbedingungen durch Datenaustasuch), heutzutage allerdings ist diese Art von Berechnungen vollständig gekoppelt auch mit OpenSource-Lösern zu bewerkstelligen. Folgende FSI-Berechnungen können von TinniT übernommen werden:
- Windlasten auf Gebäude mit textiler Hülle
- Thermische Interaktion Fluid-Struktur, alle Arten
- Bewegte Körper und freie Oberfläche, z.B. Rührer, Schiffe, Bojen etc.
Sie interessieren sich für o.g. Berechnungsmethoden? Sprechen Sie uns an, wir helfen Ihnen gerne weiter.
Der Froettmaning-Bahnhof in München, Berechnungsmodell zur Analyse der Windlasten auf das textile Dach des Bahnhofs
