这里以简单的二维圆柱涡激振动流固耦合为例，向大家介绍MATLAB与Fluent联合仿真的基本过程。
我们都知道，以往利用Fluent模拟二维圆柱涡激振动是利用用户自定义函数（User-defined-functions，UDFs）来实现，在UDFs中，针对每一个计算时间步长，采用Compute_Force_And_Momenthong宏来计算圆柱表面受到的流体力，这个流体力是由于尾涡交替脱落在圆柱表面产生的。知道圆柱受力之后，根据结构运动方程(如下式，二阶常微分方程，右端项表示流体力)，采用四阶龙格库塔法离散求解，得到圆柱的振动位移和速度，然后利用DEFINE_CG_MOTION宏实现网格运动。
通过上面对传统UDFs实现涡激振动的流程可以看出，关键步骤有三点：1、获取圆柱所受的流体力；2、龙格库塔法求解结构运动方程；3、将得出的位移和速度更新圆柱体位置，实现网格运动。
利用MATLAB与Fluent联合仿真，可以将上述的第2点在MATLAB中实现，发挥MATLAB求解方程的能力，而Fluent主要作用则是求解流体方程，得到流体力,实现步骤1和3。因此，在这一过程中，MATLAB就像是客户端（CLient），FLuent就像是服务器（Sever，提供流体力），组成了CS模型。
- 环境配置
首先我们要准备一下开发环境，需要在MATLAB中安装联合仿真的工具箱文件（“ANSYS_aaS 1.1.9.mltbx”文件，获取请在公众号（扫描文章末尾的二维码）内回复“MATLAB联合仿真”）。
下载后，在MATLAB中按照上图打开文件的方式找到该文件，选择安装即配置好了环境。
- 以服务器模式启动Fluent
接下来就是以服务器的方式启动Fluent。首先选定fluent的工作路径，之后在该文件夹下会生成联合仿真的秘钥文件（aaS_FluentId.txt）。接着，在环境（Environment）选项卡中，输入“FLUENT_AAS=1”，代表以服务器方式启动Fluent。
按照上述方式启动之后，在工作路径中会出现以下三个文件。
至此，Fluent启动过程已经完成。
此外，还需要按照正常流程进行GUI设置，设置完成之后保存cas文件，之后便于在MATLAB中读取cas文件。
- MATLAB连接Fluent
在Fluent的准备工作都完成之后，接下来就是编写MATLAB代码，连接Fluent运行程序。
orb=initialize_orb();
load_ansys_aas;
FluetnPath = 'Your own fluent work path';
aaS_Path = char(FluetnPath+"aaS_FluentId.txt");
ICoFluentUnit = actfluentserver(orb,aaS_Path);
iFluentTuiInterpreter = ICoFluentUnit.getSchemeControllerInstance();
ICoFluentUnit.loadCase('cylinder_2D.cas');
iFluentTuiInterpreter.doMenuCommand('/display/mesh');ICoFluentUnit 接口提供了一组函数，这些函数在 ANSYS Fluent 中执行典型命令，用于求解 CFD 仿真案例。例如，可以用它来加载或保存案例和数据文件、设置计算迭代次数、启动计算、获取或设置定义的参数值等等。生成的iFluentTuiInterpreter对象可用于将 TUI 或方案命令发送到 Fluent 会话，以此来实现更高级的功能。
- MATLAB实现联合仿真
完成连接之后，接下来就是发送计算命令以及获取Fluent生成的流体力数据进行联合仿真计算。主要代码如下：
% 任务1、获取流体力
fileId = fopen(FluetnPath+"force.txt", 'r');
[force, count] = fscanf(fileId, '%f') ;
fclose(fileId);
% 任务2、运动方程求解位移
[vel_n, dis_n] = calculate_y_motion(force(end), vel, dis);
dis_history = [dis_history,dis_n];
% 任务3、将位移传递到fluent中进行迭代求解
set_dis_commnd = strcat("(rpsetvar 'vel_n ", num2str(vel_n), ").");
iFluentTuiInterpreter.execScheme(set_dis_commnd)通过以上联合仿真步骤，可以实现简单的二维圆柱涡激振动。这种MATLAB和Fluent联合仿真的方式，能够为更为复杂的流固耦合问题提供计算方法和思路。
