前几天做了一个基于COMSOL流固耦合的仿真练习，内容是物块在液体中的上浮。在仿真的过程中发现，动网格随着物块的不断上浮，网格质量逐渐变差，造成结果的不收敛，随后发现COMSOL中的自动划分网格可以解决这个问题，和大家分享一下。

流固耦合

流固耦合力学是流体力学与固体力学交叉而生成的一门力学分支，它是研究变形固体在流场作用下的各种行为以及固体位形对流场影响这二者相互作用的一门科学。流固耦合力学的重要特征是两相介质之间的相互作用，变形固体在流体载荷作用下会产生变形或运动。变形或运动又反过来影响流体运动，从而改变流体载荷的分布和大小，正是这种相互作用将在不同条件下产生形形色色的流固耦合现象。

COMSOL仿真

1：构建仿真模型

模型维度选择二维，物理场选择流固耦合，研究选择一般研究瞬态。建立高度为120mm、宽度为50mm的矩形和边长为8mm的正方形，形成联合体。

2：材料参数设置

右键点击从库中添加材料，点击内置材料下拉箭头，选择 water，liquid；

右键创建空材料，域选择矩形2。

分别在层流、固体力学中将固体和流体区域取消选中。层流中只包含流体域（矩形1），固体力学中只包含固体域（矩形2）

 

然后为固体材料输入参数：

杨氏模量：2.7e5 Pa

泊松比：0.4

密度：

3：选择变形域

4：层流、固体力学参数

层流模块：

在层流中勾选包含重力，并添加一个开放边界，选择上边界

 固体力学模块：

添加重力域，选择矩形2

5：划分网格

右键点击网格1，选择自由四边形网格，在大小中的校准为选择流体动力学，预定义为较细化。

 划分网格结果为：

6：结果分析

研究瞬态的输出时步为0.001，时长为0.8，在求解前可以先获取初始值。

为了能让读者更好的理解自动划分网格，故对没有自动划分网格和具有自动划分网格的两个结果进行分析比较。

没有自动划分网格结果：

在求解过程中发生了错误，非线性求解器不收敛，我们看一下求解失败前的网格质量：

右键点击网格1，选择绘制，数据集选择研究1/解1(sol1)，点击绘制得到右图的网格。可以看出，方块下面的网格质量变得非常差，导致了求解器的不收敛，求解失败。

添加自动划分网格结果：

COMSOL自动重新划分网格命令中，在“用于网格重新划分网格的条件”下，默认条件类型是网格质量（0-1由低到高），网格质量低于阈值时停止选项中，默认值为0.2，即当网格质量低于0.2时，瞬态求解器停止求解，重新划分网格与：选项中，默认是求解器停止前的最后一个步骤，即在瞬态求解器停止求解的最后一步时刻重新划分网格，之后瞬态求解器再开始求解。如此循环，直到求解完成。

右键点击瞬态求解器，选择自动重新划分网格，条件类型选择网格质量，阈值为0.5

 重新计算的结果：