基于网格自适应加密策略的隧道稳定性三维极限分析下限有限元法研究 被引量：2

1

作者 孙锐 阳军生 +1 位作者 张庆贺 杨峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1256-1264,共9页

网格分布形式对三维极限分析下限有限元法的计算精度影响较大,为获取精确下限解,通常需对破坏区域进行密集网格划分,从而极易导致计算规模过大,求解效率低下。针对上述问题,提出一种基于单元应力的三维极限分析下限有限元“后验”网格... 网格分布形式对三维极限分析下限有限元法的计算精度影响较大,为获取精确下限解,通常需对破坏区域进行密集网格划分,从而极易导致计算规模过大,求解效率低下。针对上述问题,提出一种基于单元应力的三维极限分析下限有限元“后验”网格自适应加密策略。首先,构建基于Mohr-Coulomb(M-C)准则和半定规划技术的三维极限分析下限有限元模型,避免了屈服准则的近似处理。其次,引入基于M-C准则的网格自适应加密策略,通过判断各个单元应力接近屈服的程度,确定加密点的坐标。然后,将加密点与原先节点组合构成新的点集,并重新划分网格,建立新的下限有限元计算模型。最后,利用所提方法研究隧道稳定性问题,表明利用所提网格自适应加密策略能够以较少单元精确模拟破坏区域应力分布,从而获取高精度下限解。 展开更多

关键词 隧道稳定性 三维极限分析 下限有限元法 MOHR-COULOMB准则 网格自适应加密

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网格自适应加密在汽车CFD中的应用 被引量：1

2

作者 陈祎 秦玲 +2 位作者 肖竣夫 徐磊 王庆洋 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第5期95-101,共7页

以CAERI Aero Model为基础研究模型,提出基于网格自适应加密方法的自动化计算流程,验证了该方法在汽车空气动力学CFD仿真中计算结果的准确性及应用可行性。对比网格自适应加密与传统网格加密计算方法,结果表明:应用基于网格自适应加密... 以CAERI Aero Model为基础研究模型,提出基于网格自适应加密方法的自动化计算流程,验证了该方法在汽车空气动力学CFD仿真中计算结果的准确性及应用可行性。对比网格自适应加密与传统网格加密计算方法,结果表明:应用基于网格自适应加密方法的CFD计算结果与风洞试验误差小于1%,该方法仿真精度高;在保证流场三维结构一致的情况下,能减少整车约13%的体网格数量;提高计算时间效率约9.6%。研究结果可为网格自适应加密方法在汽车CFD中的应用提供重要参考。 展开更多

关键词 汽车空气动力学 网格自适应加密 CAERI Aero Model CFD

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自适应网格加密求解洞室围岩塑性区 被引量：3

3

作者 王建华 钟俊彬 陈振建 《岩土力学》 EI CSCD 2000年第3期201-204,共4页

在弹塑性交界面上存在应力跳跃。将应力跳跃值作为加密网格的准则 ,不仅可使应力计算精度大幅度提高 ,而且可求出塑性区的形状。针对塑性区求解这一具体问题 ,提出了一种修正的网格加密准则。通过改变影响围岩塑性区的几个主要影响因素 ... 在弹塑性交界面上存在应力跳跃。将应力跳跃值作为加密网格的准则 ,不仅可使应力计算精度大幅度提高 ,而且可求出塑性区的形状。针对塑性区求解这一具体问题 ,提出了一种修正的网格加密准则。通过改变影响围岩塑性区的几个主要影响因素 ,进行了大量的数值计算 。 展开更多

关键词 塑性区 硐室 自适应网格加密 围岩

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静止可燃气热射流爆震起爆块结构自适应网格加密数值模拟

4

作者 蔡晓东 梁剑寒 +2 位作者 林志勇 韩旭 覃慧 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期236-243,共8页

为了深入认识理解静止可燃气热射流爆震起爆的机理过程,采用块结构自适应网格加密方法的开源程序AMROC,进行二次开发,在LINUX系统中建立小型集群并行计算系统,应用于静止可燃气热射流爆震起爆过程高效精细数值模拟,并根据流场特性划分... 为了深入认识理解静止可燃气热射流爆震起爆的机理过程,采用块结构自适应网格加密方法的开源程序AMROC,进行二次开发,在LINUX系统中建立小型集群并行计算系统,应用于静止可燃气热射流爆震起爆过程高效精细数值模拟,并根据流场特性划分三个阶段进行分析。结果表明:对于一定条件下的热射流,静止可燃气中的热射流爆震起爆对壁面的依赖性很强,正是通过壁面的反射作用形成局部爆震燃烧;通过左壁面和上壁面的有效二次壁面反射,上壁面处的局部爆震燃烧进一步增强,强化的局部爆震燃烧逐渐向整个等直管道中传播;上壁面和下壁面的局部爆震燃烧同时形成之后,双三波点结构在管壁中来回碰撞碰,形成周期性的稳定爆震燃烧。 展开更多

关键词 自适应网格加密 热射流 爆震起爆 二次壁面反射 双三波点碰撞

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自适应网格加密在热工水力系统程序中的应用 被引量：1

5

作者 赵秀梅 林萌 +1 位作者 陈刚 杨燕华 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期999-1005,共7页

反应堆热工水力系统程序对核电站设计与安全分析有着重要的意义。尽管这些程序发展多年已经相当成熟,但依旧存在由各个方面引入的误差。自适应网格已经在各种工程问题与物理问题中广泛应用,而在现有的热工水力系统程序中依旧少见。在某... 反应堆热工水力系统程序对核电站设计与安全分析有着重要的意义。尽管这些程序发展多年已经相当成熟,但依旧存在由各个方面引入的误差。自适应网格已经在各种工程问题与物理问题中广泛应用,而在现有的热工水力系统程序中依旧少见。在某些瞬态,计算过程中网格尺度对于计算精度与计算效率有严重的影响,而自适应网格能在一定程度上降低网格分布不当带来的影响。本文初步将局部网格加密技术应用到了热工水力系统程序中,优化计算结果。以faucet flow问题为例验证了自适应网格加密技术的可行性与有效性。与均匀网格相比,使用自适应网格加密算法显著地提高了计算精度与效率。 展开更多

关键词 热工水力系统程序 自适应网格加密 N-R算法

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有限元网格自适应技术在轮轨接触分析中的运用 被引量：5

6

作者 姜建华 戴月辉 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期61-64,共4页

就有限元网格自适应加密技术在轮轨接触应力分析中的运用进行了尝试 ,并以 von Mises(冯 .密赛斯 )等效应力超过屈服应力为网格自适应加密准则 ,根据实际轮轨材料的弹塑性应力 -应变强化曲线 ,对轮轨接触问题进行有限元弹塑性分析 ,实... 就有限元网格自适应加密技术在轮轨接触应力分析中的运用进行了尝试 ,并以 von Mises(冯 .密赛斯 )等效应力超过屈服应力为网格自适应加密准则 ,根据实际轮轨材料的弹塑性应力 -应变强化曲线 ,对轮轨接触问题进行有限元弹塑性分析 ,实现了在轮轨接触中的应力集中部位单元网格的自适应加密 ,提高了轮轨接触应力分析的计算精度和效率。 展开更多

关键词 应力分析 轮轨接触 有限元网格自适应加密技术

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基于树形自适应网格的旋流液膜雾化过程仿真 被引量：9

7

作者 杨国华 王凯 +1 位作者 张民庆 周立新 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期556-564,共9页

为实现旋流液膜雾化过程的数值精确求解,基于Gerris采用的自适应网格技术和VOF方法,建立了一种模拟旋流液膜雾化过程的数值方法,分析了雾化破碎过程及三维雾场特征。研究结果表明:Gerris能够逼真地展示旋流液膜破碎成液丝、液丝进一步... 为实现旋流液膜雾化过程的数值精确求解,基于Gerris采用的自适应网格技术和VOF方法,建立了一种模拟旋流液膜雾化过程的数值方法,分析了雾化破碎过程及三维雾场特征。研究结果表明:Gerris能够逼真地展示旋流液膜破碎成液丝、液丝进一步破碎成液滴全过程的细节特征,雾化破碎过程图像与实验拍摄的基本吻合;通过统计分析计算的带旋转速度的直射流雾化过程全场液滴粒径空间分布,与文献中实验测量值也吻合较好,分布曲线峰值对应的液滴直径的差值为1.8μm,相对误差为13.8%,表明建立的计算方法具有较高的准确性。另外,通过对旋流液膜破碎过程的精细仿真,对其有了更清楚的认识,液膜雾化过程中存在二次雾化现象,液丝在运动过程中受到气体力和表面张力的作用,开始断裂形成大液滴或液团,随着进一步运动收缩破碎成小液滴,液滴形状渐渐由不规则的柱形变成类球形。带旋转速度的直射流和空心旋流式锥形液膜的液滴空间分布存在不同,前者液滴在锥形区域内都有分布,而后者液滴只分布在锥形液膜两侧的环形区域。 展开更多

关键词 旋流液膜 雾化破碎过程 自适应网格加密技术 Gerris

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平面任意区域自适应网格生成技术 被引量：8

8

作者 王建华 王卫中 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期295-301,共7页

介绍了研制的适用于平面问题的四边形单元与三角形单元的网格生成器，利用文中建议的网格生成技术，可对各类复杂曲线组成的平面任意区域进行自适应网格加密。计算结果表明，按指定区域进行局部加密。

关键词 平面复杂区域 自适应网格加密 有限元 图形学

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基于自适应网格的钝头体激波诱导燃烧现象数值模拟研究

9

作者 陈伟强 刘彧 +1 位作者 王兰 肖保国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期776-785,共10页

钝头体激波诱导燃烧是爆震研究的一个基本问题。针对化学恰当量比的H_(2)/Air预混气体在Ma=4.79和Ma=6.46时的激波诱导燃烧现象开展数值研究,采用基于有限体积法的块结构自适应网格加密程序AMROC,对带化学反应源项的轴对称Euler方程解... 钝头体激波诱导燃烧是爆震研究的一个基本问题。针对化学恰当量比的H_(2)/Air预混气体在Ma=4.79和Ma=6.46时的激波诱导燃烧现象开展数值研究,采用基于有限体积法的块结构自适应网格加密程序AMROC,对带化学反应源项的轴对称Euler方程解耦求解,考察了数值模拟中不同形式的MUSCL重构格式、限制器类型以及化学反应机理等重要因素对模拟结果的影响。结果表明,程序能够根据设定的加密判据较好地实现网格自适应加密,减小总网格量,实现高效数值模拟。与实验数据的对比表明,非定常激波诱导燃烧算例的准确程度不仅取决于化学反应机理,也取决于限制器类型,而采用两种不同形式的MUSCL重构格式获得的振荡频率则几乎一致,与试验结果的误差分别为1.17%和0.97%。模拟对比经典的Jachimowski机理和近年来新发展的几种包含压力相关反应步的氢/氧反应机理,模拟结果表明:对于Ma=4.79时的非定常激波诱导燃烧模拟,经典的Jachimowski机理仍然是能够给出与实验结果最接近的反应机理;而对于Ma=6.46时的定常激波诱导燃烧模拟,几种反应机理均能给出与实验吻合较好的结果。 展开更多

关键词 自适应网格加密 激波诱导燃烧 爆震 限制器 化学反应机理

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三维裂纹扩展的自适应虚拟节点法

10

作者 冯泽洋 段庆林 陈嵩涛 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1110-1115,共6页

在有限元方法的框架下针对三维裂纹扩展问题发展了自适应虚拟节点法。该方法采用无需裂尖加强函数(和相应的额外自由度)的虚拟节点技术描述裂纹处的间断,并采用单元局部水平集方法对三维裂纹面进行几何描述和追踪。为加速计算,提出了随... 在有限元方法的框架下针对三维裂纹扩展问题发展了自适应虚拟节点法。该方法采用无需裂尖加强函数(和相应的额外自由度)的虚拟节点技术描述裂纹处的间断,并采用单元局部水平集方法对三维裂纹面进行几何描述和追踪。为加速计算,提出了随裂纹面扩展的自适应网格加密方法。局部细化网格产生的悬空节点由简便的约束近似技术处理,无需引入额外自由度或特殊单元。发展的自适应虚拟节点法便于数值实现,具有与标准有限元方法相当的鲁棒性。数值结果表明,该方法可有效模拟三维裂纹扩展过程,且能方便地应用于复杂工程结构的多裂纹扩展问题。 展开更多

关键词 裂纹扩展 自适应网格加密 虚拟节点法 扩展有限元法 三维裂纹

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裂纹跟踪的网格生成技术 被引量：10

11

作者 黄向平 王建华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期493-495,共3页

讨论了自适应有限元模拟裂纹扩展的网格生成技术 ,通过修改裂纹周围单元的形状及单元间的邻接关系 ,实现网格动态划分对裂纹扩展进行跟踪 .本方法具有修改范围小 ,可实现性强 ,无须修改单元类型等优点 .算例表明 ,所提的算法是有效的 .

关键词 自适应网格加密 裂纹扩展 邻接关系 网格生成技术 裂纹跟踪 自适应有限元模拟

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自适应分析在确定裂纹尖端塑性区中的应用 被引量：3

12

作者 王建华 杨磊 沈为平 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期111-117,共7页

在分析裂纹扩展及材料强度时对塑性区的估算是很重要的。本文提出采用自适应有限元分析来确定裂纹尖端塑性区的方法。

关键词 裂纹尖端塑性区 自适应网格加密 塑性区跟踪 断裂力学

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平面区域三角形网格自动生成 被引量：1

13

作者 王建华 赵维炳 王卫中 《计算机应用与软件》 CSCD 1995年第1期26-32,共7页

基于协调三角形剖分算法、分子表数据结构和Zienkiewicz-Zhu误差估计方法,本文研制出适用于自适应多重网格有限元法的网格生成器。该网格生成器可对任意曲线组成的区域进行自适应加密。当荷载作用边界随时间变化及在动力荷载作用下,网... 基于协调三角形剖分算法、分子表数据结构和Zienkiewicz-Zhu误差估计方法,本文研制出适用于自适应多重网格有限元法的网格生成器。该网格生成器可对任意曲线组成的区域进行自适应加密。当荷载作用边界随时间变化及在动力荷载作用下,网格生成器可随应力集中区域的变化而动态退化与再加密网格。 展开更多

关键词 自适应网格加密 多重网格法 网格生成器

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基于h型自适应有限元法在薄板冲压成型中的应用 被引量：4

14

作者 刘习洲 王城璟 王琥 《图学学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期970-978,共9页

在对薄板冲压成型这一过程进行有限元仿真分析时,难以精确分析场变量发生剧烈变化的应力集中及应变梯度大的区域,如何平衡精度和效率间的关系是冲压成型仿真的关键。因此,基于非线性有限元大变形的相关理论,针对动态仿真的网格自适应关... 在对薄板冲压成型这一过程进行有限元仿真分析时,难以精确分析场变量发生剧烈变化的应力集中及应变梯度大的区域,如何平衡精度和效率间的关系是冲压成型仿真的关键。因此,基于非线性有限元大变形的相关理论,针对动态仿真的网格自适应关键技术,建立了自适应分析模式下的薄板冲压成型算法。为了提高计算精度,提出基于单元应变能增量的能量误差准则以及基于板料成型几何特征的几何误差准则,并结合2类误差准则,建立了基于自适应分析算法的误差判断准则;为了提高计算效率,引入阻尼因子提出了阻尼子循环算法,将自适应加密后的板料单元按时间步长划分为若干个区域,并按照不同时间步长分别求解。结果表明,该算法有效提高了薄板冲压成型有限元仿真的精度与效率。 展开更多

关键词 非线性有限元分析 薄板冲压成型 自适应网格加密 误差估计 子循环算法

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钝感炸药点火增长模型的欧拉数值模拟 被引量：4

15

作者 郝鹏程 冯其京 +1 位作者 洪滔 王言金 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期243-250,共8页

在自主研发的二维多介质欧拉弹塑性流体力学程序中,通过引入点火增长的反应率模型以及炸药减敏模型,借助网格自适应技术,研究钝感炸药的冲击点火、直径效应以及死区形成等爆轰现象。数值模拟结果表明,该程序能够正确模拟平面爆轰波的爆... 在自主研发的二维多介质欧拉弹塑性流体力学程序中,通过引入点火增长的反应率模型以及炸药减敏模型,借助网格自适应技术,研究钝感炸药的冲击点火、直径效应以及死区形成等爆轰现象。数值模拟结果表明,该程序能够正确模拟平面爆轰波的爆速、CJ状态、von Neumann尖点等爆轰参数;并能够较好模拟炸药的直径效应。另外,通过引入考虑减敏效应的反应率模型,能较好地模拟钝感炸药的死区形成过程。 展开更多

关键词 爆炸力学 多介质欧拉弹塑性流体力学程序 网格自适应加密 钝感炸药 爆轰 点火增长模型 直径效应 死区

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暂冲式激波聚焦及起爆爆震的实验与数值模拟研究 被引量：1

16

作者 何立明 荣康 +2 位作者 白晓峰 张永帅 陈鑫 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期55-67,共13页

开展了三维暂冲式激波聚焦及起爆爆震的冷态与热态实验,并采用WENO算法和块结构网格自适应加密算法进行了高精度数值模拟。在环形喷口宽度d=5.4mm,驱动压力pres=0.55MPa,初始压力pinit=0.091MPa的条件下,第1次激波聚焦所致的峰值压力达2... 开展了三维暂冲式激波聚焦及起爆爆震的冷态与热态实验,并采用WENO算法和块结构网格自适应加密算法进行了高精度数值模拟。在环形喷口宽度d=5.4mm,驱动压力pres=0.55MPa,初始压力pinit=0.091MPa的条件下,第1次激波聚焦所致的峰值压力达2.17MPa,是初始压力的23.8倍。以当量比1.0的C2H2/Air混合气为工质,在驱动压力为1.51MPa,环形喷口宽度d=11.4mm的工况下成功起爆了爆震波。测得火焰传播速度与激波传播速度之间的耦合偏差为2.7%,爆震波速为1587.3m/s。数值模拟清晰地捕捉到了激波聚焦及起爆爆震过程中的流场演化细节。发现环形激波沿三维凹面腔径向入射,首先在对称轴上聚心碰撞,形成沿对称轴对称分布的马赫干,并作为入射激波向凹面腔底部推进。同时,原入射激波也向凹面腔底部运动。因此,环形激波沿三维凹面腔径向入射聚焦的完成是以原入射激波和新形成的马赫干在凹面腔底部碰撞为标志的。 展开更多

关键词 激波聚焦 爆震 WENO算法 块结构网格自适应加密算法

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越洋海啸的数值模拟及其对我国的影响分析 被引量：20

17

作者 王培涛 于福江 +1 位作者 赵联大 刘秋兴 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期39-47,共9页

简要介绍了地震海啸产生的物理机制、海啸波在大洋中的传播特性以及海啸所具有的超强破坏力可能引发的巨大灾害;概述了全球地震海啸发生的频率和太平洋区域历史海啸的时空分布;整理分析了我国沿海发生海啸的频次和空间分布。针对越洋海... 简要介绍了地震海啸产生的物理机制、海啸波在大洋中的传播特性以及海啸所具有的超强破坏力可能引发的巨大灾害;概述了全球地震海啸发生的频率和太平洋区域历史海啸的时空分布;整理分析了我国沿海发生海啸的频次和空间分布。针对越洋海啸传播的特点,采用基于波浪追逐原理和自适应网格加密技术的海啸数值模型对1960智利海啸进行了数值模拟,将模拟的结果与历史记录进行了对比,验证了模型的可靠性。通过对数值模拟结果的分析,初步讨论了我国沿海地区越洋海啸的危险性,并定量阐述了越洋海啸对我国各海区的影响。 展开更多

关键词 越洋海啸 数值模拟 影响分析 自适应网格加密技术

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超声速立方体绕流数值模拟 被引量：3

18

作者 秦鹏高 陈志华 栗保明 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期664-667,共4页

为了提高对超声速钝体绕流过程激波结构以及尾流变化的认识,该文利用自适应网格加密(AMR)方法与AUSMDV格式,实现了Euler方程的数值求解。对典型二维前台阶激波反射算例的验证结果显示了AMR法的优越性。将结果应用于马赫数分别为Ma=3.0,... 为了提高对超声速钝体绕流过程激波结构以及尾流变化的认识,该文利用自适应网格加密(AMR)方法与AUSMDV格式,实现了Euler方程的数值求解。对典型二维前台阶激波反射算例的验证结果显示了AMR法的优越性。将结果应用于马赫数分别为Ma=3.0,2.0时的立方体绕流数值研究,结果显示了不同超声速来流条件下立方体头部弓形激波的变化和立方体尾流涡街的发展过程。 展开更多

关键词 自适应网格加密法 超声速流动 激波 尾流

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入射激波强度对抛物形凹腔内激波聚焦影响的数值研究

19

作者 陈鑫 张强 +2 位作者 何立明 王育虔 荣康 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期631-636,共6页

为得到入射激波强度对抛物形凹腔内激波反射聚焦过程的影响,采用结构自适应加密网格和波传播算法,计算马赫数分别为1.1、1.3、1.5、2.0、3.0和4.0的平面入射激波在二维抛物形凹腔内的反射和聚焦过程。计算结果表明:入射激波在凹腔壁面... 为得到入射激波强度对抛物形凹腔内激波反射聚焦过程的影响,采用结构自适应加密网格和波传播算法,计算马赫数分别为1.1、1.3、1.5、2.0、3.0和4.0的平面入射激波在二维抛物形凹腔内的反射和聚焦过程。计算结果表明:入射激波在凹腔壁面上的反射依次为直接马赫反射、反转马赫反射和过渡规则反射;三波点及马赫干在对称面上的碰撞是形成高能区域的原因;随激波强度增加,在凹腔壁面反射的激波由在聚焦前后都在对称面上反射变为只在聚焦后反射,再到最后不会反射;三波点在壁面上的反射和在对称面上的反射随入射激波马赫数增大,其距离和时间间隔缩小。 展开更多

关键词 流体力学 结构自适应加密网格 波传播算法 马赫反射 激波聚焦

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超音速探测器-刚性盘-缝-带型降落伞系统的大涡模拟研究 被引量：4

20

作者 龚升 吴锤结 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第3期233-247,共15页

研究了Mach数为2时,流场不同块结构自适应网格加密精度对探测器-刚性盘-缝-带型降落伞系统的气动减速性能以及流场结构特性的影响.对于非定常可压缩流体流动,采用了兼顾激波与湍流的WENO(weighted essentially non-oscillatory)和TCD(tu... 研究了Mach数为2时,流场不同块结构自适应网格加密精度对探测器-刚性盘-缝-带型降落伞系统的气动减速性能以及流场结构特性的影响.对于非定常可压缩流体流动,采用了兼顾激波与湍流的WENO(weighted essentially non-oscillatory)和TCD(tuned center difference)混合计算格式以及拉伸涡亚格子模型的大涡模拟方法.结果表明:在较低的流场块结构自适应网格分辨率下,是难以准确模拟计算降落伞系统重要的气动阻力系数和捕捉流场流动特征细节的.随后验证了流场自适应网格的收敛性. 展开更多

关键词 自适应网格加密 大涡模拟 超音速流 盘-缝-带型降落伞

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