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基于RBF插值技术的CFD/CSD非线性耦合分析方法研究
被引量:
7
1
作者
刘艳
白俊强
+1 位作者
华俊
黄江涛
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期120-127,共8页
基于非结构混合网格的N-S方程求解器和结构柔度影响系数法,发展了一种考虑气动、结构非线性的基于RBF插值技术CFD/CSD耦合分析方法,适用于解决现代大展弦比飞机的非线性静气动弹性问题。该方法采用时间相关法(即求解非定常方程组,用长...
基于非结构混合网格的N-S方程求解器和结构柔度影响系数法,发展了一种考虑气动、结构非线性的基于RBF插值技术CFD/CSD耦合分析方法,适用于解决现代大展弦比飞机的非线性静气动弹性问题。该方法采用时间相关法(即求解非定常方程组,用长时间的渐近解趋于定常状态)求解静气弹分析时的定常流动。考虑大展弦比飞机结构变形问题为大变形小应力问题,在利用柔度系数法求解结构方程时,假设每次求解结构方程时应力与应变为线性关系,整体静气弹分析过程为非线性关系,因此每次求解结构方程时要更新柔度影响系数矩阵。在非定常N-S方程每求解一个时间步耦合一次结构有限元分析,由于结构有限元分析的时间相对于气动分析时间是很短的,所以这种方法实际上近似使用了一次求解非定常气动力的时间完成了整个静气动弹性分析的过程。对于气动网格与结构有限元网格不一致性,本文采用径向基函数(RBF)插值方法中的TPS方法进行结构弹性变形和气动载荷插值,采用虚功原理完成气动载荷数据交换。为了节省气弹分析时间,采用动网格方法对气动网格进行更新,本文基于RBF插值方法发展一种适用于混合网格(四面体、三棱柱、金字塔和六面体)变形的动网格方法,可以保证附面层网格的质量与分布从而准确模拟其流动。利用该方法对M6机翼、DLR-F6翼身组合体和某大型客机机翼进行了静气动弹性特性分析,结果验证了本文开发的非线性CFD/CSD耦合分析方法的可行性、精确性和高效性。
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关键词
N—S方程
静气动弹性
柔度系数矩阵
非线性
RBF插值方法
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职称材料
考虑加筋与遮帘效应的层状地基群桩沉降计算
被引量:
3
2
作者
林智勇
戴自航
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2015年第1期178-185,共8页
桩群在土中的加筋与遮帘效应是客观存在的,但目前的理论与实践均未能或有效地考虑该效应。基于剪切变形法原理,在计算某一根桩沉降时,考虑了其他各相邻基桩的存在对该桩沉降的折减,即加筋与遮帘效应,得到了桩侧桩-土接触等效剪切弹簧刚...
桩群在土中的加筋与遮帘效应是客观存在的,但目前的理论与实践均未能或有效地考虑该效应。基于剪切变形法原理,在计算某一根桩沉降时,考虑了其他各相邻基桩的存在对该桩沉降的折减,即加筋与遮帘效应,得到了桩侧桩-土接触等效剪切弹簧刚度,建立了桩身位移微分方程,分别求得桩顶沉降-桩端沉降、桩顶荷载-桩端压力的递推关系,从而得到了各桩在自身荷载作用下引起自身沉降的柔度系数;同理,也求得了各邻桩在其桩顶荷载下引起它桩沉降的柔度系数,最终建立了群桩沉降计算的柔度矩阵方程。推导过程中,考虑了地基土的成层性及桩端沉降的相互影响,并提出了基于一定深度内的Mindlin位移解且考虑桩径影响的桩端压力-桩端位移关系新模式。算例结果表明,本文方法与实测值较为接近,且按本文方法求得的群桩中基桩相互作用系数明显小于弹性理论计算结果,且与实测值吻合较好。
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关键词
加筋与遮帘效应
群桩沉降
层状地基
等效刚
度
柔度系数矩阵
在线阅读
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职称材料
考虑护栏刚度的荷载横向分布计算方法
3
作者
康玲
许智
+2 位作者
陈明
许金华
牟廷敏
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
2025年第8期1-7,58,共8页
现有刚接板(梁)法、刚性横梁法等荷载横向分配计算方法均未计入护栏刚度影响;然而对于矮梁结构,护栏刚度常显著大于主梁刚度,忽略其影响将导致荷载横向分配系数计算偏差,难以准确反映主梁真实受力状态。为此基于传统刚接梁法,通过修正...
现有刚接板(梁)法、刚性横梁法等荷载横向分配计算方法均未计入护栏刚度影响;然而对于矮梁结构,护栏刚度常显著大于主梁刚度,忽略其影响将导致荷载横向分配系数计算偏差,难以准确反映主梁真实受力状态。为此基于传统刚接梁法,通过修正柔度系数矩阵以纳入护栏刚度效应,建立了改进的荷载横向分配计算方法,并结合现场荷载试验进行验证。研究结果表明:相较于传统刚接梁法,所提出的方法显著提高了计算精度,更贴合实际桥梁力学响应,为桥梁荷载试验、结构受力分析及承载能力评估提供了更为可靠的理论依据。
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关键词
桥梁工程
护栏刚
度
荷载横向分布
刚接梁法
柔度系数矩阵
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职称材料
大展弦比机翼低速静气动弹性模型的设计、制作和风洞试验
被引量:
7
4
作者
钱卫
张桂江
刘钟坤
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期93-97,共5页
通过弹性相似模型的风洞试验研究大展弦比机翼在弹性变形下的气动特性是研究飞机静气动弹性特性的重要手段。发展了一种静气动弹性模型低速风洞试验技术,针对某大展弦比机翼,设计、制作了缩比弹性结构相似模型,在南京航空航天大学NH03...
通过弹性相似模型的风洞试验研究大展弦比机翼在弹性变形下的气动特性是研究飞机静气动弹性特性的重要手段。发展了一种静气动弹性模型低速风洞试验技术,针对某大展弦比机翼,设计、制作了缩比弹性结构相似模型,在南京航空航天大学NH03风洞进行了低速静气动特性风洞试验。详细介绍了弹性模型的各项技术和风洞试验结果,结果表明该项技术适合大展弦比机翼静气动弹性特性的研究,试验结果可作为大展弦比机翼设计的重要参考。
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关键词
静气动弹性
缩比结构相似模型
大展弦比机翼
低速风洞试验
柔
度
影响
系数
矩阵
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职称材料
题名
基于RBF插值技术的CFD/CSD非线性耦合分析方法研究
被引量:
7
1
作者
刘艳
白俊强
华俊
黄江涛
机构
西北工业大学航空学院
中国航空研究院
中国空气动力研究与发展中心总体技术部
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期120-127,共8页
文摘
基于非结构混合网格的N-S方程求解器和结构柔度影响系数法,发展了一种考虑气动、结构非线性的基于RBF插值技术CFD/CSD耦合分析方法,适用于解决现代大展弦比飞机的非线性静气动弹性问题。该方法采用时间相关法(即求解非定常方程组,用长时间的渐近解趋于定常状态)求解静气弹分析时的定常流动。考虑大展弦比飞机结构变形问题为大变形小应力问题,在利用柔度系数法求解结构方程时,假设每次求解结构方程时应力与应变为线性关系,整体静气弹分析过程为非线性关系,因此每次求解结构方程时要更新柔度影响系数矩阵。在非定常N-S方程每求解一个时间步耦合一次结构有限元分析,由于结构有限元分析的时间相对于气动分析时间是很短的,所以这种方法实际上近似使用了一次求解非定常气动力的时间完成了整个静气动弹性分析的过程。对于气动网格与结构有限元网格不一致性,本文采用径向基函数(RBF)插值方法中的TPS方法进行结构弹性变形和气动载荷插值,采用虚功原理完成气动载荷数据交换。为了节省气弹分析时间,采用动网格方法对气动网格进行更新,本文基于RBF插值方法发展一种适用于混合网格(四面体、三棱柱、金字塔和六面体)变形的动网格方法,可以保证附面层网格的质量与分布从而准确模拟其流动。利用该方法对M6机翼、DLR-F6翼身组合体和某大型客机机翼进行了静气动弹性特性分析,结果验证了本文开发的非线性CFD/CSD耦合分析方法的可行性、精确性和高效性。
关键词
N—S方程
静气动弹性
柔度系数矩阵
非线性
RBF插值方法
Keywords
N-S equations
static aeroelasticity
flexibility matrix
non-linear RBF interpolation method
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V214.32 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
考虑加筋与遮帘效应的层状地基群桩沉降计算
被引量:
3
2
作者
林智勇
戴自航
机构
福州大学岩土工程研究所
福建工程学院土木工程学院
卧龙岗大学土木采矿与环境工程学院
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2015年第1期178-185,共8页
基金
福建省自然科学基金资助项目(2011J01308)资助
文摘
桩群在土中的加筋与遮帘效应是客观存在的,但目前的理论与实践均未能或有效地考虑该效应。基于剪切变形法原理,在计算某一根桩沉降时,考虑了其他各相邻基桩的存在对该桩沉降的折减,即加筋与遮帘效应,得到了桩侧桩-土接触等效剪切弹簧刚度,建立了桩身位移微分方程,分别求得桩顶沉降-桩端沉降、桩顶荷载-桩端压力的递推关系,从而得到了各桩在自身荷载作用下引起自身沉降的柔度系数;同理,也求得了各邻桩在其桩顶荷载下引起它桩沉降的柔度系数,最终建立了群桩沉降计算的柔度矩阵方程。推导过程中,考虑了地基土的成层性及桩端沉降的相互影响,并提出了基于一定深度内的Mindlin位移解且考虑桩径影响的桩端压力-桩端位移关系新模式。算例结果表明,本文方法与实测值较为接近,且按本文方法求得的群桩中基桩相互作用系数明显小于弹性理论计算结果,且与实测值吻合较好。
关键词
加筋与遮帘效应
群桩沉降
层状地基
等效刚
度
柔度系数矩阵
Keywords
Reinforcing and restraining effect,Piles group settlement,Layered soil,Equivalent stiffness,Flexibility coefficient matrix
分类号
TU473 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
考虑护栏刚度的荷载横向分布计算方法
3
作者
康玲
许智
陈明
许金华
牟廷敏
机构
四川省公路规划勘察设计研究院有限公司
出处
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
2025年第8期1-7,58,共8页
基金
国家自然科学基金项目(U21A20154)
四川省科技计划资助项目(2023YFG0376)
+1 种基金
四川省交通运输科技项目(2022-ZL-07
2022-ZL-08)。
文摘
现有刚接板(梁)法、刚性横梁法等荷载横向分配计算方法均未计入护栏刚度影响;然而对于矮梁结构,护栏刚度常显著大于主梁刚度,忽略其影响将导致荷载横向分配系数计算偏差,难以准确反映主梁真实受力状态。为此基于传统刚接梁法,通过修正柔度系数矩阵以纳入护栏刚度效应,建立了改进的荷载横向分配计算方法,并结合现场荷载试验进行验证。研究结果表明:相较于传统刚接梁法,所提出的方法显著提高了计算精度,更贴合实际桥梁力学响应,为桥梁荷载试验、结构受力分析及承载能力评估提供了更为可靠的理论依据。
关键词
桥梁工程
护栏刚
度
荷载横向分布
刚接梁法
柔度系数矩阵
Keywords
bridge engineering
guardrail stiffness
load transverse distribution
rigid-jointed beam method
flexibility coefficient matrix
分类号
U443.7 [建筑科学]
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职称材料
题名
大展弦比机翼低速静气动弹性模型的设计、制作和风洞试验
被引量:
7
4
作者
钱卫
张桂江
刘钟坤
机构
沈阳飞机设计研究所
出处
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期93-97,共5页
文摘
通过弹性相似模型的风洞试验研究大展弦比机翼在弹性变形下的气动特性是研究飞机静气动弹性特性的重要手段。发展了一种静气动弹性模型低速风洞试验技术,针对某大展弦比机翼,设计、制作了缩比弹性结构相似模型,在南京航空航天大学NH03风洞进行了低速静气动特性风洞试验。详细介绍了弹性模型的各项技术和风洞试验结果,结果表明该项技术适合大展弦比机翼静气动弹性特性的研究,试验结果可作为大展弦比机翼设计的重要参考。
关键词
静气动弹性
缩比结构相似模型
大展弦比机翼
低速风洞试验
柔
度
影响
系数
矩阵
Keywords
static aeroelasticity
scaled elastic structure similar model
high aspect ratio wing
low speed wind tunnel test
matrix of elastic influence coefficients
分类号
V211.73 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于RBF插值技术的CFD/CSD非线性耦合分析方法研究
刘艳
白俊强
华俊
黄江涛
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
考虑加筋与遮帘效应的层状地基群桩沉降计算
林智勇
戴自航
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2015
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑护栏刚度的荷载横向分布计算方法
康玲
许智
陈明
许金华
牟廷敏
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
2025
在线阅读
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职称材料
4
大展弦比机翼低速静气动弹性模型的设计、制作和风洞试验
钱卫
张桂江
刘钟坤
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2013
7
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职称材料
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