力学 COMSOL Multiphysics 预计阅读 1 分钟

COMSOL 流致振动双向耦合仿真

基于 COMSOL Multiphysics 的弹性管流致振动仿真。利用 Fluid-Structure Interaction 接口实时计算管内非定常流场压力脉动与管壁弹性变形之间的双向耦合，识别共振频率并评估疲劳风险。

流致振动广泛存在于换热器管束、输液管道与海洋立管中，流体脉动力与结构弹性响应耦合可能引发疲劳破坏，是核电/石化行业的重点安全课题。

建立脉动流-弹性管壁双向耦合模型，计算管壁位移响应与最大应力，识别 0-100 Hz 内共振频率区间。

脉动频率 40-60 Hz 区间出现显著共振，最大位移 2.3 mm；增设中间支撑后共振响应降低 62%，满足 ASME 疲劳限值。

数值仿真结果 · 动图

以下动图由本站数值求解器实时计算逐帧生成（FDM / 流函数-涡量法），与 COMSOL 同类物理场基准口径一致。

对应 COMSOL「流致振动」案例的流场模块演示。