前台阶分离流中柔性薄膜变形与流固耦合研究

1

作者 林艺鹏 薛晓鹏 王汉封 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1053-1063,共11页

通过任意拉格朗日-欧拉数值模拟方法,研究不同量纲一弯曲刚度γ的二维薄膜在前台阶分离流中的变形、拍动及相应的流固耦合特性。薄膜特征长度与台阶高度相同,基于来流速度和薄膜长度的雷诺数为640,γ由0.9000至0.0001逐渐减小。研究结... 通过任意拉格朗日-欧拉数值模拟方法,研究不同量纲一弯曲刚度γ的二维薄膜在前台阶分离流中的变形、拍动及相应的流固耦合特性。薄膜特征长度与台阶高度相同,基于来流速度和薄膜长度的雷诺数为640,γ由0.9000至0.0001逐渐减小。研究结果表明:当0.700≤γ≤0.900(区间Ⅰ)时,薄膜处于稳定小幅弯曲状态;当0.080<γ<0.700(区间Ⅱ)时,自由端开始出现小幅摆动,运动轨迹为往复直线运动,当0.300≤γ<0.700时,薄膜拍动频率随γ减小逐渐接近理论固有频率,之后远离固有频率;当0.060≤γ≤0.080(区间Ⅲ)时,流体力与薄膜自身恢复力接近平衡,薄膜重新回到稳定状态;当0.001≤γ<0.060(区间Ⅳ)时,薄膜发生大幅波浪式拍动,产生周期性脱落的拍动诱导涡,拍动频率随γ减小而减小;当γ从0.001继续减小至0.0001(区间Ⅴ)时,薄膜最终出现临近贴壁现象。其中,在区间Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ,薄膜能显著提高前台阶上表面回流区高度;在区间Ⅳ,薄膜波浪式拍动显著抑制了台阶上表面的分离流,台阶上表面压力系数显著减小;在区间V,薄膜几乎无法对台阶流场产生影响。研究结果可为利用薄膜控制分离流流动提供参考。 展开更多

关键词 任意拉格朗日-欧拉法(ALE) 前台阶分离流 柔性薄膜 量纲一弯曲刚度 流动控制

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基于流固耦合的救生筏海锚阻力性能分析

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作者 王浙 李楷 +2 位作者 董立佳 张璐琦 王运龙 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期606-614,共9页

救生筏是提高航行安全的海上救生设备.作为救生筏附件,海锚能有效降低恶劣海况下救生筏的漂移速度,提高其稳定性.为对海锚进行阻力性能分析,基于Star-CCM+与LS-DYNA软件对其水中工作过程及阻力性能进行研究,建立了可透气柔性体海锚的流... 救生筏是提高航行安全的海上救生设备.作为救生筏附件,海锚能有效降低恶劣海况下救生筏的漂移速度,提高其稳定性.为对海锚进行阻力性能分析,基于Star-CCM+与LS-DYNA软件对其水中工作过程及阻力性能进行研究,建立了可透气柔性体海锚的流固耦合动力学模型与不考虑救生筏受风影响变形的刚性体模型.对救生筏在海上典型风速条件下的漂移速度及海锚的减速效果进行了数值模拟,对不同救生筏漂移速度下海锚的阻力性能和结构变形进行了综合分析.修正了救生筏筏体总阻力的前体尾流影响与刚-柔性体海锚转换影响.柔性体海锚的阻力拟合公式与文献中的相似性证明了数值模拟的可靠性.结果表明海锚可有效降低救生筏的漂移速度,提高救生筏被捕救的可能性. 展开更多

关键词 海锚 救生筏 流固耦合 阻力性能 任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法

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气囊充气过程流固耦合数值模拟 被引量：14

3

作者 余莉 程涵 刘雄 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期472-476,共5页

基于LS-DYNA有限元分析软件,采用任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)流固耦合方法模拟了气囊充气过程,获得了充气过程中,气囊外形和流场之间的动态关系,分析了囊内流场的动态变化情况,并和气囊分析的控制体积(Contro... 基于LS-DYNA有限元分析软件,采用任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)流固耦合方法模拟了气囊充气过程,获得了充气过程中,气囊外形和流场之间的动态关系,分析了囊内流场的动态变化情况,并和气囊分析的控制体积(Control volume,CV)法进行了对比。结果表明,CV方法尽管简单,但对于高速下的气囊充气过程,无法获得囊内瞬态的流场变化及气囊表面的展开细节,确立了ALE方法在气囊充气仿真的可行性;通过囊面结构应力的分析,获得了气囊展开时的危险位置。该仿真结果对于协助气囊设计,减少试验次数具有重要意义。 展开更多

关键词 气囊 充气过程 流固耦合 任意拉格朗日-欧拉方法 有限元分析

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平板流固耦合振动的数值分析 被引量：13

4

作者 胡世良 鲁传敬 何友声 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1487-1493,1502,共8页

采用了一种基于紧耦合的流固耦合算法,对流场与柔性平板之间的耦合运动进行了数值模拟.流场部分通过有限体积法求解任意拉格朗日-欧拉描述下的不可压缩N-S方程,而结构则由有限元法离散求解拉格朗日坐标下的弹性动力学方程.在一个时间步... 采用了一种基于紧耦合的流固耦合算法,对流场与柔性平板之间的耦合运动进行了数值模拟.流场部分通过有限体积法求解任意拉格朗日-欧拉描述下的不可压缩N-S方程,而结构则由有限元法离散求解拉格朗日坐标下的弹性动力学方程.在一个时间步内,流场与结构计算区域的交界面上进行多次的数据传递和插值,以保证满足耦合面边界条件.计算了在静止流场中弹性板的自由振动和方柱后部平板的涡激振动现象,监测了平板的振幅和频率以及水动力载荷.通过与前人结果的比较,验证了所采用的流固耦合算法的可靠性.同时,分析了不同的材料参数对于平板耦合运动的影响.流体黏性越大对平板振动的阻尼作用越明显,而流体密度的增加会加速振动的衰减,并降低振动的频率.对于具有较低固有频率的结构,在耦合运动中的振动幅度和频率也较小. 展开更多

关键词 流固耦合 紧耦合 任意拉格朗日-欧拉描述

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考虑流固耦合的水中结构物地震反应方法 被引量：6

5

作者 席仁强 陈国兴 王志华 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期60-67,共8页

基于运动控制体的雷诺输运定理,采用任意拉格朗日-欧拉描述推导控制流体运动的Navier-Stokes方程;提出考虑流固耦合效应的水中结构物地震反应计算方法,并以水中垂直板的地震反应为例,阐明流固耦合体系的求解方法。分析地震动频率和水深... 基于运动控制体的雷诺输运定理,采用任意拉格朗日-欧拉描述推导控制流体运动的Navier-Stokes方程;提出考虑流固耦合效应的水中结构物地震反应计算方法,并以水中垂直板的地震反应为例,阐明流固耦合体系的求解方法。分析地震动频率和水深对场地土-结构-流水构成的流固耦合系统动力反应的影响,结果表明:采用不可压缩流算法的Navier-Stokes方程能够合理模拟流场的位形变化,并保证流固耦合计算的收敛;考虑流固耦合作用使得结构地震反应幅值明显增大,并使频谱特性发生改变;水深对流固耦合效应的影响较大,并具有明显的非线性特征。 展开更多

关键词 任意拉格朗日-欧拉描述 流固耦合 地震反应 频谱特性

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基于流固耦合的航行体高速入水规律研究 被引量：5

6

作者 魏洪亮 赵静 +2 位作者 徐志程 俞启东 李明 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期33-37,共5页

针对航行体高速入水过程中的流固耦合问题,采用有限元软件LS-DYNA中基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)的流固耦合方法,首先对美国MK25鱼雷模型的入水过程进行动态模拟,获取模型入水过程中的冲击效应和随时间变化的过... 针对航行体高速入水过程中的流固耦合问题,采用有限元软件LS-DYNA中基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)的流固耦合方法,首先对美国MK25鱼雷模型的入水过程进行动态模拟,获取模型入水过程中的冲击效应和随时间变化的过载,得到不同时刻的流固耦合形态,验证了仿真方法的有效性。然后针对某航行体模型的质量、缩比效应、速度、入水角度等因素进行了仿真研究,结果表明决定高速入水过载的最重要因素是入水速度,入水角度对过载的影响相对较小,分析缩比结果验证了缩比定律的有效性。 展开更多

关键词 任意拉格朗日-欧拉 流固耦合 跨介质 高速入水

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考虑流固强耦合效应的深水桥墩地震反应分析 被引量：5

7

作者 王志华 曹伟 陈国兴 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第5期517-523,共7页

基于任意拉格朗日-欧拉(Aribitrary Lagrange-Euler,ALE)描述的Navier-Stokes方程,建立了考虑流固强耦合效应(Fluid-structure interaction,FSI)的深水桥墩地震反应分析整体有限元模型,分析了流固强耦合效应对桥墩墩身相对位移、剪力和... 基于任意拉格朗日-欧拉(Aribitrary Lagrange-Euler,ALE)描述的Navier-Stokes方程,建立了考虑流固强耦合效应(Fluid-structure interaction,FSI)的深水桥墩地震反应分析整体有限元模型,分析了流固强耦合效应对桥墩墩身相对位移、剪力和弯矩反应的影响,讨论了不同水位下的流固耦合效应及其影响。算例结果表明:流固强耦合效应将使墩身位移和内力反应明显增大,增大幅度与输入地震波的频谱特性存在相关性;输入地震波的位移峰值越大,流固耦合效应对位移反应的影响越大,对内力反应的影响越小;水位对深水桥墩内力反应的影响较对位移的影响显著。 展开更多

关键词 流固耦合 任意拉格朗日-欧拉描述 深水桥墩 地震反应

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涡环旋转伞流固耦合特性分析 被引量：3

8

作者 马晓冬 郭锐 +1 位作者 刘荣忠 吕胜涛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期84-89,共6页

以一种典型的涡环旋转伞为研究对象,采用任意拉格朗日-欧拉流固耦合方法模拟其在无限质量条件下的充气展开过程。计算得到了涡环旋转伞的充气展开和转速、开伞动载等时程变化曲线以及稳态阶段伞周围流场变化规律、伞衣织物的结构强度等... 以一种典型的涡环旋转伞为研究对象,采用任意拉格朗日-欧拉流固耦合方法模拟其在无限质量条件下的充气展开过程。计算得到了涡环旋转伞的充气展开和转速、开伞动载等时程变化曲线以及稳态阶段伞周围流场变化规律、伞衣织物的结构强度等流固耦合特性。结果表明:涡环旋转伞在来流12m/s时稳定转速约为3.1r/s,伞衣幅充满外形饱满,与伞塔试验结果吻合;稳态阶段涡环旋转伞上方产生大量涡核,涡核中心的连线类似于空间螺旋线;涡环旋转伞的阻力系数大于一般结构轴对称降落伞;伞衣幅与伞绳连接区域以及边缘区域应力明显高于伞衣幅平均应力水平。 展开更多

关键词 涡环旋转伞 充气展开 任意拉格朗日-欧拉方法 流固耦合

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流固耦合数值方法研究概述与浅析 被引量：10

9

作者 何涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期184-190,共7页

介绍了流固耦合数值方法的研究概况,简要回顾了各类耦合方法的主要特点与应用,讨论了经典文献和近年最新成果,总结了数值方法的发展趋势及存在的问题。

关键词 流固耦合 有限元法 任意拉格朗日-欧拉 数值方法

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考虑流固耦合的桥墩地震反应方法 被引量：4

10

作者 陈国兴 席仁强 王志华 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第1期1-9,共9页

跨海桥梁地震反应中,作用于桥墩上的动水压力具有明显的流固耦合特征。依据张量理论,推导时变区域散度变换关系及微分形式的几何守恒律;基于任意拉格朗日-欧拉描述,从采用欧拉描述的流体运动Navier-Stokes方程出发,推导时变区域的流体... 跨海桥梁地震反应中,作用于桥墩上的动水压力具有明显的流固耦合特征。依据张量理论,推导时变区域散度变换关系及微分形式的几何守恒律;基于任意拉格朗日-欧拉描述,从采用欧拉描述的流体运动Navier-Stokes方程出发,推导时变区域的流体运动控制方程;给出流固耦合问题中的结构计算模型、耦合面接触条件、耦合场计算方法以及流场网格运动控制方法。以某跨海大桥为例说明桥墩地震反应方法,重点突出地震动输入、流场初始条件模拟等问题。计算结果表明:流固耦合理论能够模拟桥梁墩台地震反应中的流场和结构特性;流场初始条件的正确模拟可保证计算稳定性,并减少运算量;横向地震动激励下,桥墩基底剪力较大,纵向地震动激励下,结构运动剧烈;流固耦合系统中的线弹性结构在地震反应中具有明显的非线性特征。 展开更多

关键词 跨海桥梁 流固耦合 几何守恒律 任意拉格朗日-欧拉描述

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考虑水流-结构强耦合作用的水流动力效应分析

11

作者 王志华 顾冲时 陈国兴 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2011年第5期529-534,共6页

在深水桥墩及桩基础等结构地震反应中,地震激励下的水流动水压力对水中结构的作用以及结构位形变化对水体的反作用,属于典型的流固强界面耦合问题。以一顶端伸出水面的圆柱式结构为研究对象,基于任意拉格朗日-欧拉描述的Navier-stokes方... 在深水桥墩及桩基础等结构地震反应中,地震激励下的水流动水压力对水中结构的作用以及结构位形变化对水体的反作用,属于典型的流固强界面耦合问题。以一顶端伸出水面的圆柱式结构为研究对象,基于任意拉格朗日-欧拉描述的Navier-stokes方程,建立了考虑水流-结构强耦合效应的水流-结构三维有限元模型。以正弦位移波输入,考察结构材料模量、水流流速和水位、激振频率和位移幅值等多种因素,分析了结构表面作用的动水压力反应特征以及水流动力效应,探讨了水流动力效应的主要影响因素。结果表明:考虑流固强耦合作用时,结构表面作用的动水压力及其分布具有强烈的频率依赖性,高频激励可显著增强动水压力作用;由于结构周围流体具有一定的粘滞性及动载作用下具有较强的辐射阻尼效应,水流动力效应对结构的位移、内力反应均有一定的抑制作用;激振频率、水流流速和水位以及结构材料模量等因素,对水流动力效应均有一定的影响。 展开更多

关键词 流固强耦合 水中结构 水流动力效应 动水压力 任意拉格朗日-欧拉法

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翼伞充气过程的流固耦合方法数值仿真 被引量：12

12

作者 张思宇 余莉 刘鑫 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1108-1115,共8页

为研究冲压式翼伞折叠充气过程的流固耦合动力学特性,基于自由曲面变形理论建立了多气室冲压翼伞的展向折叠模型。流体域通过时步更新技术实现了随伞载系统运动,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法开展了翼伞非定常充气展开过程的非线性动... 为研究冲压式翼伞折叠充气过程的流固耦合动力学特性,基于自由曲面变形理论建立了多气室冲压翼伞的展向折叠模型。流体域通过时步更新技术实现了随伞载系统运动,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法开展了翼伞非定常充气展开过程的非线性动力学数值计算,数值计算结果与空投试验结果具有较好的一致性。深入分析了翼伞充气过程中的三维外形及非定常流场分布情况,表明翼伞充气过程由于翼尖涡绕流,存在"翼尖上翘,中部凹陷"的翼伞尾流再附现象;各气室的充气规律关于中央气室对称;分析了翼伞气动特性的动态变化规律,充满后翼伞滑翔比稳定在2.24。上述研究为翼伞设计及开伞性能预测提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 流固耦合 充气展开 翼伞 任意拉格朗日-欧拉(ALE) 尾流再附

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复合织物软体容器非线性流固耦合 被引量：3

13

作者 李忠东 王兆军 张宁 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期55-57,共3页

复合织物制作的软体容器受力分析中,受水的影响,壳体变形大,属于非线性流固耦合问题。利用数字散斑测试技术(DSCM)测量了复合织物泊松比ν,通过任意拉格朗日欧拉算法(ALE)对容器进行了注水工况动态仿真,得到了与工程实际相同的结果,为... 复合织物制作的软体容器受力分析中,受水的影响,壳体变形大,属于非线性流固耦合问题。利用数字散斑测试技术(DSCM)测量了复合织物泊松比ν,通过任意拉格朗日欧拉算法(ALE)对容器进行了注水工况动态仿真,得到了与工程实际相同的结果,为复合织物在软体贮液容器方面的工程应用提供了参考。 展开更多

关键词 复合织物 非线性流固耦合 数字散斑测试技术 任意拉格朗日欧拉算法

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窄流道中柔性单板流固耦合数值模拟 被引量：3

14

作者 张娟花 陆道纲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期903-909,共7页

板状燃料组件在先进核反应堆中得到了广泛应用。流体以一定流速轴向掠过平行板组件可能导致板的流致振动(FIV),而板的振动又会影响流场的重新分布,两者之间构成强烈的流固耦合(FSI)关系。针对板状燃料组件的FIV现象开发了计算程序。程... 板状燃料组件在先进核反应堆中得到了广泛应用。流体以一定流速轴向掠过平行板组件可能导致板的流致振动(FIV),而板的振动又会影响流场的重新分布,两者之间构成强烈的流固耦合(FSI)关系。针对板状燃料组件的FIV现象开发了计算程序。程序基于物理组成贴体坐标系(PCBFC),结合任意拉格朗日欧拉坐标法(ALE)实现网格的移动。本工作详细模拟了在窄通道中移动边界条件下流场的分布;数值求解板在流体压力下的梁式振动方程,从而实现窄流道中柔性单板流固耦合的数值模拟。 展开更多

关键词 板状燃料组件 流致振动 物理组成贴体坐标系 任意拉格朗日欧拉坐标法 流固耦合

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基于流固耦合的入水特性仿真与试验研究 被引量：1

15

作者 付梦思 薛普 +2 位作者 秦绪国 李巍 张雪娇 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第4期123-127,共5页

针对跨介质飞行器入水冲击过程中流固耦合问题,研究不同速度对飞行器载荷和姿态的影响,基于LS-DYNA软件,采用任意拉格朗日-欧拉算法对速度在40~120 m/s的飞行器入水模型进行数值模拟,获取模型入水过程中的冲击过载和姿态变化,并通过试... 针对跨介质飞行器入水冲击过程中流固耦合问题,研究不同速度对飞行器载荷和姿态的影响,基于LS-DYNA软件,采用任意拉格朗日-欧拉算法对速度在40~120 m/s的飞行器入水模型进行数值模拟,获取模型入水过程中的冲击过载和姿态变化,并通过试验验证。结果表明,冲击过载峰值随着速度增大而增大,且脉冲宽度越窄;角速度和俯仰角的变化斜率呈现先增大再减小的趋势。研究结果可为飞行器入水特性的理论和试验研究以及工程化应用提供参考。 展开更多

关键词 任意拉格朗日-欧拉算法 流固耦合 仿真建模 试验验证

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基于流固耦合航行体入水冲击数值模拟研究 被引量：1

16

作者 于佳晖 贾亮 朱元夫 《宇航总体技术》 2022年第1期31-37,共7页

针对航行体入水冲击过程中的流固耦合问题,利用任意拉格朗日-欧拉算法建立三维入水冲击数值仿真模型。首先,建立球体入水冲击数值模型,获取了入水过程中的冲击载荷和表面压力数据,通过与试验对比,探究网格密度、接触刚度耦合系数以及时... 针对航行体入水冲击过程中的流固耦合问题,利用任意拉格朗日-欧拉算法建立三维入水冲击数值仿真模型。首先,建立球体入水冲击数值模型,获取了入水过程中的冲击载荷和表面压力数据,通过与试验对比,探究网格密度、接触刚度耦合系数以及时间步长对仿真准确性的影响。结果发现,冲击区域网格密度和接触刚度耦合系数决定流固耦合接触刚度;冲击域的网状密度对冲击系数结果和入水速度变化有明显影响;耦合节点之间的接触刚度系数会影响局部压力峰值。最后,建立锥形头部圆柱体入水仿真模型,提出分段刚体计算截面载荷方法,研究不同速度下结构入水冲击加速度、速度、位移和截面载荷变化规律,与试验结果对比证明仿真准确性。 展开更多

关键词 数值建模 入水冲击 流固耦合 任意拉格朗日-欧拉算法

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一种求解低速跨流域流固耦合问题的离散统一气体动理学格式

17

作者 王勇 刘沙 +1 位作者 卓丛山 钟诚文 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期87-97,I0002,共12页

运动边界及流固耦合问题是低速及高速、连续流域及稀薄流域流动中常面临的多场耦合问题。本文在原始离散统一气体动理学格式基础上,采用任意拉格朗日-欧拉方法及动网格技术,并耦合计算结构动力学,实现适用于低速流动运动边界及流固耦合... 运动边界及流固耦合问题是低速及高速、连续流域及稀薄流域流动中常面临的多场耦合问题。本文在原始离散统一气体动理学格式基础上,采用任意拉格朗日-欧拉方法及动网格技术,并耦合计算结构动力学,实现适用于低速流动运动边界及流固耦合问题的计算方法。在方法验证方面,进行连续流域圆柱绕流强迫振动和自由振动数值模拟,计算结果与参考文献结果吻合良好,准确捕捉圆柱在锁频区和非锁频区的流动特性。在稀薄流域范围,将方法中的连续流D2Q9离散速度模型替换成跨流域离散速度模型,对比低速圆柱绕流强迫振动算例在两种离散速度模型下的数值结果。虽主要关注低速流动问题,但发展的算法仍具备模拟高超声速运动边界问题的能力,对此进行了Ma=5.0稀薄流振动圆柱研究。低速和高速运动边界模拟能力显示了方法在考虑稀薄气体效应流固耦合问题方面的潜在应用价值。 展开更多

关键词 离散统一气体动理学格式 任意拉格朗日-欧拉方法 流固耦合 圆柱绕流 稀薄气体效应

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基于S-ALE数值水池的水陆两栖飞机滑行水动响应

18

作者 魏佳庆 彭相富 +3 位作者 吴彬 江婷 王明振 杨扬 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期400-412,共13页

水陆两栖飞机在水面滑行过程中会不可避免地会遭受波浪等复杂海况的水动冲击,严重时可能引起机身结构变形破坏,对机体及机乘人员的安全造成威胁。以国产大型水陆两栖飞机为研究对象,采用结构化任意拉格朗日-欧拉(Structured-Arbitrary L... 水陆两栖飞机在水面滑行过程中会不可避免地会遭受波浪等复杂海况的水动冲击,严重时可能引起机身结构变形破坏,对机体及机乘人员的安全造成威胁。以国产大型水陆两栖飞机为研究对象,采用结构化任意拉格朗日-欧拉(Structured-Arbitrary Lagrangian-Eulerian, S-ALE)方法,研究水陆两栖飞机在波浪水面滑行过程中的水动响应问题。建立基于S-ALE和罚函数接触算法的流固耦合模拟方法,采用仿物理推板式造波模式与质量阻尼消波法模拟生成数值波浪水池,分别对平静水面和波浪水面滑行过程中的飞机水动特性和耐波性进行研究。研究结果表明:S-ALE方法可以有效地模拟水陆两栖飞机在水面滑行的动响应过程;波高1.2 m下飞机以19.4 m/s速度稳定滑行时姿态角为7°,对应的谐振波长为机身长度的2~3倍,谐振波长下飞机姿态变化幅度和升沉运动的剧烈程度会显著高于其他波长;飞机机身与波长比值为1、波高为1.8 m时垂向过载不断变大,1.2 m波高环境下逐渐收敛,波高的变化对纵摇和质心位置升沉规律影响不大。 展开更多

关键词 水陆两栖飞机 数值造波 结构化任意欧拉-拉格朗日方法 耐波性 流固耦合

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大型渡槽-水耦合体系动力特性分析 被引量：8

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作者 吴轶 莫海鸿 杨春 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期76-81,共6页

以梁式渡槽为工程背景 ,采用任意拉格朗日 -欧拉 (ALE)方法分析大型矩形、U形截面渡槽结构 -水耦合体的动力特性 ,针对不同的水深研究渡槽结构在谐波激励、地震激励下的振动反应及水体对渡槽槽身的作用 .研究结果表明 ,渡槽结构中水体... 以梁式渡槽为工程背景 ,采用任意拉格朗日 -欧拉 (ALE)方法分析大型矩形、U形截面渡槽结构 -水耦合体的动力特性 ,针对不同的水深研究渡槽结构在谐波激励、地震激励下的振动反应及水体对渡槽槽身的作用 .研究结果表明 ,渡槽结构中水体的晃动具有明显的非线性特征 ,在一定的外激励下水体的晃动作用十分显著 ,水体晃动产生的动水压力将改变渡槽槽体中的应力分布 ,但是在渡槽结构截面深宽比合理的情况下 ,渡槽槽体不会发生横向失稳 .对比矩形、U形渡槽 -水耦合体系的动力特性可以发现 ,U形渡槽中水体的晃动幅度一般大于矩形渡槽中水体的晃动幅度 ,这对高排架渡槽结构的性能有显著影响 ,在渡槽抗震设计中应给予足够重视 . 展开更多

关键词 渡槽结构 任意拉格朗日-欧拉 流固耦合 动力性能

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基于CEL方法的带结构物溃坝流数值模拟

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作者 马洪玉 李敬军 +2 位作者 朱凯斌 赵艺颖 杨正权 《中国水利水电科学研究院学报（中英文）》 北大核心 2024年第2期159-168,共10页

随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行... 随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行。本文针对带有结构物的溃坝流动问题现象,采用CEL方法(Coupled Eulerian-Lagrangian analysis,耦合欧拉-拉格朗日方法),对于溃坝流的发展、演化进行了数值模拟。研究结果表明,模拟结果中溃坝流自由表面及流体尖端时程变化与文献试验结果拟合较好,CEL方法可应用在溃坝流现象的模拟,并且具有较好的准确性和精度。结构物材料性能、高度及与结构物与溃坝流间的位置,均会影响溃坝流的运动状态以及结构物的受力变形状态,在不考虑结构物破坏的情况下,提高结构物弹性模量,增加结构物高度,以及减小结构物与溃坝流间的距离均可提高结构物对于溃坝流的阻挡作用。 展开更多

关键词 溃坝流 计算流体力学 耦合欧拉-拉格朗日方法 数值模拟 流固耦合

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