流固耦合是将流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）和固体力学（Com-putational Solid Mechanics，简称CSM）结合诞生的学科，主要探究可变形的固体结构与其所在流场的相互作用。

在叶轮机械内部，流体和固体叶片之间存在着相互作用：流场的气动力加载到叶片表面，引起叶片变形，而叶片的变形又反作用于流场边界，使流场改变，进而改变作用于叶片上的气动力。

一般情况下进行结构的受力分析时，叶轮结构简化为有效的分析模型，抛送装置内部物料流的动力效应等效成静载荷来考虑。然而实际上抛送叶轮运行于随机变动的物料流中，作用在叶片上的载荷也发生变化。抛送装置结构间的振动和叶片的变形会随着变化的载荷与叶片之间的耦合作用而加剧，若忽略这种耦合作用会使运算结果偏离实际，也会影响叶轮应力和变形的计算结果。

依据数据传输方向，可将流固耦合分为单向耦合（Uni-directional Coupling）和双向耦合（Bi-directional Coupling）两种。(www.daowen.com)

单向流固耦合分析在流固耦合面处的数据单向传递，通常将在CFD中分析得到的对流载荷或者温度对应加载到固体结构上分析，但不将对固体结构分析得到的变形加载到流体中。单向耦合分析方法应用广泛，例如一些控制流量阀门的应力分析、有关热能传递器械的应力分析、风机在强风中的静力分析和转动机械的结构强度考察等都属于单向耦合分析[54]。

双向流固耦合在耦合界面数据进行双向传递，分析变形固体和流体两种介质间的交互作用，即流体动载荷作用下固体结构产生变形及动力学响应，而固体的变形和动力学响应又反过来作用于流场，进而改变流体载荷的分布和大小[55]。

相对抛送装置内流道尺寸，焊接叶轮在流场中的变形较小，故本章只考虑流场对叶轮应力、应变及振动模态的影响，而不考虑叶轮变形对装置内流场的影响。采用单向流固耦合的方法求解，将流场数值计算结果中叶轮表面压力载荷数据加载到叶轮结构的耦合面上，同时加载旋转离心力及重力，整个耦合计算过程利用Workbench工程界面实现[56]。