基于耦合欧拉- 拉格朗日算法的航行体缓冲头帽冲击性能 被引量：7

1

作者 权晓波 包健 +1 位作者 孙龙泉 王都亮 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期851-860,共10页

航行体在入水过程中会受到强烈的冲击载荷,过高的冲击载荷极易造成结构破坏和内部设备失灵,研究结构高速入水降载技术具有十分重要的意义。设计一种以预制裂纹碳纤维材料作为外罩、泡沫铝作为内部缓冲材料的缓冲头帽。基于有限元方法,... 航行体在入水过程中会受到强烈的冲击载荷,过高的冲击载荷极易造成结构破坏和内部设备失灵,研究结构高速入水降载技术具有十分重要的意义。设计一种以预制裂纹碳纤维材料作为外罩、泡沫铝作为内部缓冲材料的缓冲头帽。基于有限元方法,采用耦合欧拉- 拉格朗日求解器研究缓冲头帽的降载效果,通过对比数值结果与小球入水实验图像验证数值方法的有效性。分析在不同入水速度和入水角度条件下,缓冲头帽的抗冲击性能、损伤模式以及空泡的发展过程。结果表明:缓冲头帽撞击水面后沿着预制裂纹破碎,泡沫铝压缩吸能;随着自由液面以下的空泡不断向外扩张,破碎的头帽贴着空泡内壁向四周散开;缓冲头帽对于不同入水速度和入水角度的航行体有着良好的降载效果,在最恶劣的垂直入水条件下降载率可达75%以上。 展开更多

关键词 航行体 入水冲击 降载 耦合欧拉-拉格朗日算法 缓冲头帽 斜入水

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基于耦合欧拉−拉格朗日方法的舰用日用燃油柜抗冲击性能分析 被引量：2

2

作者 潘海军 叶晓明 +3 位作者 李本钶 黄冰阳 周建辉 周少伟 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第S01期113-120,共8页

[目的]舰船动力系统的日用燃油柜是储存主机日常所需燃油的重要设备,其抗冲击性能对保障舰船正常运行、提高生命力与战斗力均具有重要意义。[方法]以某型舰用日用燃油柜为研究对象,基于耦合欧拉−拉格朗日(CEL)方法,建立流固耦合冲击动... [目的]舰船动力系统的日用燃油柜是储存主机日常所需燃油的重要设备,其抗冲击性能对保障舰船正常运行、提高生命力与战斗力均具有重要意义。[方法]以某型舰用日用燃油柜为研究对象,基于耦合欧拉−拉格朗日(CEL)方法,建立流固耦合冲击动力学数值模型,在时域冲击载荷作用下对比分析不同充液比对柜体抗冲击性能的影响。[结果]计算结果表明,柜内部流体对其抗冲击性能的影响作用较为明显。在时域载荷冲击阶段,由于作用时间极短,柜内部的流体晃荡并不大,对柜体抗冲击性能的影响较小,但增大了柜体受冲击时的惯性力;随着充液比的增加,在垂向冲击载荷作用下柜的最大综合应力相较于不考虑内部流体时最大提高了6.37%,而在冲击载荷作用后的响应阶段,柜内部的流体在惯性载荷作用下激烈晃荡,对其结构产生了更强烈的冲击,造成被冲击部位的应力急剧上升,最高峰值可达到未考虑柜内流体影响时的最大综合应力值的1.54倍,此时对柜体抗冲击性能的影响较大。[结论]研究表明,在考虑内部含有一定量流体的情况下,对舰用设备进行抗冲击性能分析时不可忽视流体所带来的影响。 展开更多

关键词 日用燃油柜 抗冲击性能 耦合欧拉−拉格朗日算法 时域 充液比 响应阶段

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泡状流相分布及湍流结构的欧拉-拉格朗日双向耦合数值研究 被引量：4

3

作者 庞明军 魏进家 +1 位作者 刘海燕 宇波 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1-5,共5页

使用欧拉-拉格朗日双向耦合数值模拟方法对泡状流的相分布及气泡对液相湍流产生的影响做了详细的调查.液相的速度场采用直接数值模拟方法求解,气泡的运动轨迹由牛顿运动方程计算.相间的耦合是把相间作用力作为液相动量方程的源相来实现... 使用欧拉-拉格朗日双向耦合数值模拟方法对泡状流的相分布及气泡对液相湍流产生的影响做了详细的调查.液相的速度场采用直接数值模拟方法求解,气泡的运动轨迹由牛顿运动方程计算.相间的耦合是把相间作用力作为液相动量方程的源相来实现的,所考虑的相间作用力有阻力、剪切升力、惯性力等.研究表明:阻力、浮力、剪切升力和虚拟质量力对气泡的运动具有重要影响,大量的气泡在剪切升力的作用下聚集在壁面附近;与单液体相相比,气泡的加入使液相的平均速度、湍流强度和雷诺应力均有一定幅度的降低,而且气泡的加入修改了阻力系数公式. 展开更多

关键词 泡状流 欧拉-拉格朗日 双向耦合 直接数值模拟

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采用拉格朗日法与欧拉法模拟旋风筒内气固两相流的对比研究 被引量：6

4

作者 毛娅 陈家乐 +2 位作者 陈作炳 刘宁 吕银雷 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期459-465,共7页

为了研究颗粒相对于水泥生产预分解系统中旋风筒内两相流场的影响,分别使用不考虑颗粒影响的拉格朗日单向耦合方法与考虑颗粒影响的欧拉多相流方法对6000T/D预热器C1级旋风筒进行气固两相流的数值模拟,旋风筒颗粒出口处边界条件的处理... 为了研究颗粒相对于水泥生产预分解系统中旋风筒内两相流场的影响,分别使用不考虑颗粒影响的拉格朗日单向耦合方法与考虑颗粒影响的欧拉多相流方法对6000T/D预热器C1级旋风筒进行气固两相流的数值模拟,旋风筒颗粒出口处边界条件的处理采用了灰斗出口算法,该算法将锥筒出口到颗粒出口之间的空间中气流的轴向压降定义为只受重力影响,实现挡风板的作用。模拟结果与现场数据对比表明:拉格朗日单向耦合方法与欧拉多相流方法均可以精确的捕捉到旋风筒内部流体的流动情况,压力场分布相似,欧拉多相流方法下的流场速度分布更加合理,收尘效率精确度较高。 展开更多

关键词 拉格朗日单向耦合 欧拉多相流 旋风筒 气固两相流

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光滑粒子法及其与有限元耦合算法的研究进展 被引量：36

5

作者 胡德安 韩旭 +1 位作者 肖毅华 杨刚 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期639-652,共14页

拉格朗日型的有限元法和光滑粒子法在模拟材料大变形问题时各存优缺点,而有限元与光滑粒子耦合算法实现了在小变形区域采用有限元法计算,在局部的大变形区域采用光滑粒子法计算,有效地综合了有限元法计算效率高和光滑粒子法能够自然地... 拉格朗日型的有限元法和光滑粒子法在模拟材料大变形问题时各存优缺点,而有限元与光滑粒子耦合算法实现了在小变形区域采用有限元法计算,在局部的大变形区域采用光滑粒子法计算,有效地综合了有限元法计算效率高和光滑粒子法能够自然地模拟材料大变形问题的特点.重点论述了有限元法、光滑粒子法以及有限元与光滑粒子耦合算法的研究现状及应用进展,并讨论了各方法中需要进一步解决的问题.最后通过算例对3种方法的计算精度和计算效率进行了分析,供研究人员参考. 展开更多

关键词 有限元法 光滑粒子法 耦合算法 大变形问题 拉格朗日型

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基于流固耦合的救生筏海锚阻力性能分析

6

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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气固两相流动大规模并行直接数值模拟算法研究进展与展望 被引量：10

7

作者 李德波 樊建人 +1 位作者 罗坤 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期107-117,2,共11页

对欧拉–拉格朗日下气固两相流动并行直接数值模拟算法的最新研究成果进行了系统的总结。主要涉及到气固两相流大规模并行直接数值模拟空间导数离散格式的选取,流体相和颗粒相并行区域划分的策略,颗粒相并行数据传递的逻辑控制方法,颗... 对欧拉–拉格朗日下气固两相流动并行直接数值模拟算法的最新研究成果进行了系统的总结。主要涉及到气固两相流大规模并行直接数值模拟空间导数离散格式的选取,流体相和颗粒相并行区域划分的策略,颗粒相并行数据传递的逻辑控制方法,颗粒相碰撞并行的实现方法,三维计算区域二个方向分解并行计算的若干关键问题,以及并行加速比和并行效率的计算结果。指明了解决欧拉–拉格朗日下气固两相流动并行直接数值模拟算法若干关键问题,以及今后需要解决的若干关键问题。 展开更多

关键词 欧拉-拉格朗日 气固两相流 直接数值模拟 颗粒碰撞算法 大规模并行计算

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凹坑表面活塞与缸套挤压润滑油的流固耦合数值模拟 被引量：3

8

作者 徐涛 左文杰 +1 位作者 徐天爽 葛长江 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期335-340,共6页

在准油膜润滑条件下,采用Coupling Euler Lagrange(CEL)方法对凹坑表面活塞-缸套挤压润滑油过程进行了流固耦合数值模拟.润滑油动力学方程由Euler坐标系下的Navier-Stokes(N-S)方程来描述,活塞-缸套采用Lagrange坐标系下的线弹性力学方... 在准油膜润滑条件下,采用Coupling Euler Lagrange(CEL)方法对凹坑表面活塞-缸套挤压润滑油过程进行了流固耦合数值模拟.润滑油动力学方程由Euler坐标系下的Navier-Stokes(N-S)方程来描述,活塞-缸套采用Lagrange坐标系下的线弹性力学方程来描述.罚函数约束方法将Lagrange结构的物理量传递给润滑油流体单元,实现流体和固体的直接耦合.仿真结果表明:CEL模型较好地追踪了挤压过程中润滑油的自由液面;凹坑表面裙部将润滑油挤压到贮油凹坑中,而光滑裙部只有挤压过程,无法贮存润滑油;随着润滑油的逐渐排出,接触应力逐渐增大,光滑裙部的接触应力增大尤为明显;凹坑中贮存的润滑油承载比稳定在0.3,该油膜具有一定的承载能力.数值模拟结果和试验数据的变化趋势吻合. 展开更多

关键词 活塞-缸套 表面凹坑 挤压 润滑 欧拉-拉格朗日流固耦合

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基于不同算法的金属管棒爆炸焊接模拟 被引量：4

9

作者 缪广红 胡昱 +4 位作者 艾九英 马秋月 孙志皓 马宏昊 沈兆武 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期64-71,I0006,I0007,共10页

选取1060铝管/T2铜棒为爆炸复合棒制备材料,T2铜管/Q235钢管为爆炸复合管制备材料,利用ANSYS/LS-DYNA软件结合拉格朗日法、拉格朗日—欧拉耦合法(ALE法)及光滑粒子流体动力学—有限元耦合法(SPH-FEM耦合法)3种算法,对一次制备两组爆炸... 选取1060铝管/T2铜棒为爆炸复合棒制备材料,T2铜管/Q235钢管为爆炸复合管制备材料,利用ANSYS/LS-DYNA软件结合拉格朗日法、拉格朗日—欧拉耦合法(ALE法)及光滑粒子流体动力学—有限元耦合法(SPH-FEM耦合法)3种算法,对一次制备两组爆炸复合管棒的爆炸焊接试验进行数值模拟.结果表明,拉格朗日法的前期建模最为简洁,ALE法其次;模拟过程中SPH-FEM耦合法耗时最多,ALE法耗时最短;3种算法所测得的碰撞速度与理论计算值存在0.9%~5.3%的误差,其中SPH-EFM耦合法的误差最小,拉格朗日法的误差最大.利用管材内部的能量累积原理解释了焊接过程中外部复合管出现的扩径情况,并结合T2铜管/Q235钢管复合界面的压力分布验证了所产生的现象. 展开更多

关键词 爆炸焊接 数值模拟 拉格朗日算法 ALE算法 SPH-FEM耦合算法

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欧拉坐标系下柔性轮对旋转效应对轮轨力的影响 被引量：5

10

作者 崔潇 姚建伟 +2 位作者 胡晓依 孙丽霞 常崇义 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期120-128,共9页

为方便计算,在建立的刚柔耦合车辆—轨道系统多体动力学模型中,采用欧拉坐标系下旋转效应柔性轮对模型(既考虑柔性、又考虑旋转)。在模型求解时,采用OpenSees开源有限元软件进行二次开发,以解决商用有限元软件无法直接计算欧拉坐标系下... 为方便计算,在建立的刚柔耦合车辆—轨道系统多体动力学模型中,采用欧拉坐标系下旋转效应柔性轮对模型(既考虑柔性、又考虑旋转)。在模型求解时,采用OpenSees开源有限元软件进行二次开发,以解决商用有限元软件无法直接计算欧拉坐标系下旋转效应柔性轮对模型问题;将轮对的模态坐标从欧拉坐标系转化为拉格朗日坐标系,以解决欧拉坐标系下旋转效应柔性轮对与拉格朗日坐标系下车辆—轨道模型耦合计算问题。建立刚性轮对、无旋转效应柔性轮对和旋转效应柔性轮对模型,研究轮轨力的频率特性及在周期性轨道不平顺激励下的响应。结果表明:采用旋转效应柔性轮对模型时,轮轨垂向力波动存在多个主频,且高频波动更加剧烈;轮对的固有频率及轮轨力的响应频率均出现分离现象,且随着轮对旋转速度的增加,分离频率间差值越大;轮轨纵向力的影响较垂向力和横向力明显,当高速线路存在短波不平顺时,旋转效应易加剧柔性轮对纵向力的高频波动。 展开更多

关键词 柔性轮对 旋转效应 轮轨力 欧拉坐标 拉格朗日坐标 多体动力学 刚柔耦合

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发射筒易碎前盖开盖过程的流体与固体耦合仿真方法 被引量：9

11

作者 张宝振 王汉平 +1 位作者 窦建中 程梦文 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1660-1669,共10页

发射筒易碎前盖的压力波开盖过程是一个典型的流体与固体耦合问题。为研究易碎前盖的开启仿真过程,对易碎盖聚氨酯复合材料分别做了静态拉压实验、动态拉压实验,并利用用户子程序VUSDFLD对混凝土塑性损伤(CDP)本构模型进行扩展开发,用... 发射筒易碎前盖的压力波开盖过程是一个典型的流体与固体耦合问题。为研究易碎前盖的开启仿真过程,对易碎盖聚氨酯复合材料分别做了静态拉压实验、动态拉压实验,并利用用户子程序VUSDFLD对混凝土塑性损伤(CDP)本构模型进行扩展开发,用以描述易碎盖材料的承载和破裂状况;基于计算流体力学(CFD)的发射筒内流场仿真,对欧拉方法的同工况模型进行仿真校验,并借助耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)算法对易碎前盖的开启过程进行仿真。结果表明:所开发的含单元失效的CDP本构模型能较好地吻合材料实验和产品实验情况;CFD与CEL算法相结合的仿真方法能有效解决压力波开盖这类流体与固体耦合问题,且具有较高精度。 展开更多

关键词 发射筒 易碎盖 聚氨酯 混凝土塑性损伤本构 耦合的欧拉-拉格朗日算法 流体与固体耦合

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复合织物软体容器非线性流固耦合 被引量：5

12

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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基于流固耦合的入水特性仿真与试验研究 被引量：1

13

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S-ALE流固耦合方法的飞机水上迫降动力学数值分析 被引量：16

14

作者 王明振 曹东风 +3 位作者 吴彬 胡海晓 安泽君 袁志丹 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期21-29,共9页

对飞机水上迫降数值分析而言,结构与流体耦合作用方式是水上迫降研究的核心问题,在一定程度上决定了数值分析的成败。一种基于结构化任意拉格朗日-欧拉算法(S-ALE)的耦合方法用于刻画水上迫降过程中的飞机与水的相互作用。采用S-ALE流... 对飞机水上迫降数值分析而言,结构与流体耦合作用方式是水上迫降研究的核心问题,在一定程度上决定了数值分析的成败。一种基于结构化任意拉格朗日-欧拉算法(S-ALE)的耦合方法用于刻画水上迫降过程中的飞机与水的相互作用。采用S-ALE流固耦合方法开展了飞机水上迫降动力学分析,提取飞机的俯仰姿态和过载的变化规律,并与传统的ALE罚函数耦合方法以及相关实验结果进行对比。结果显示:相对于传统的ALE罚函数耦合方法,S-ALE流固耦合方法较好地避免了流体的渗漏,能够有效预测飞机的二次抬头现象。与实验对比,S-ALE流固耦合方法所预测到的俯仰姿态角和过载曲线与实验数据基本吻合。 展开更多

关键词 流固耦合 动力学 水上迫降 结构化拉格朗日-欧拉算法 渗漏

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气相化学反应与声学振荡的耦合机理数值研究

15

作者 薛诚尤 聂万胜 +1 位作者 何博 郑刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期317-323,共7页

通过数值仿真方法针对液体火箭发动机内的气相化学动力学与振荡声场的热声耦合机理进行了研究。采用任意拉格朗日算法解耦流动与化学源项间的刚性。采用的多步总包反应机理考虑了底层的准稳态组分脉动。通过入口流量边界的流量脉动向燃... 通过数值仿真方法针对液体火箭发动机内的气相化学动力学与振荡声场的热声耦合机理进行了研究。采用任意拉格朗日算法解耦流动与化学源项间的刚性。采用的多步总包反应机理考虑了底层的准稳态组分脉动。通过入口流量边界的流量脉动向燃烧室中引入纵向声波,并建立了冷流声学相似场模型以分析热声耦合效应的强度。研究发现:在线性小振幅声场中,气相化学动力学控制的释热系统与声学振荡无明显耦合激励;在非线性有限幅值声场中,燃烧室压力与释热波动出现"突跃"并表现为陡峭前沿波,气相化学动力学控制的释热系统与声学振荡发生耦合激励,反应流较其冷流声学相似场的压力振荡振幅增强约300%。最后分析了耦合激励发生的可能原因,提出了气相化学动力学体系的"释热分岔"假说。 展开更多

关键词 热声耦合 化学动力学 任意拉格朗日欧拉算法 冷流声学相似场 数值仿真

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基于弹塑性损伤-渗流耦合模型的隧道洞口段围岩稳定性研究 被引量：3

16

作者 万友生 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期117-123,共7页

为分析复杂条件下隧道洞口段稳定性问题,建立基于Mohr-Coulomb准则的岩石弹塑性损伤-渗流耦合模型,利用完全隐式的向后欧拉算法编制弹塑性损伤模型的应力积分程序。在此基础上,利用ABAQUS平台的子程序接口实现耦合模型的有限元计算。将... 为分析复杂条件下隧道洞口段稳定性问题,建立基于Mohr-Coulomb准则的岩石弹塑性损伤-渗流耦合模型,利用完全隐式的向后欧拉算法编制弹塑性损伤模型的应力积分程序。在此基础上,利用ABAQUS平台的子程序接口实现耦合模型的有限元计算。将该模型应用于福建某洞口段隧道工程的围岩稳定性评价中,分析不同降雨强度下洞口段结构的安全系数、位移及损伤值的变化规律。结果表明:隧道洞口段结构的安全系数、损伤区和位移均会随着降雨进程的发展发生变化,雨季应加强监测频率。 展开更多

关键词 洞口段 围岩稳定性 弹塑性损伤-渗流耦合模型 向后欧拉算法 降雨条件

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Al/Ti异质合金回填式搅拌摩擦点焊数值模拟

17

作者 宋奎晶 韦勇 +5 位作者 徐萌 季雨凯 刘鑫泉 张铭雨 杨蓓 钟志宏 《热加工工艺》 北大核心 2024年第11期42-48,共7页

采用耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)算法对2 mm厚的5A02铝合金/TC4钛合金板异质金属回填式搅拌摩擦点焊过程展开模拟研究,分析了旋转速度和停留时间对焊点成型过程中温度场、等效塑性应变场以及材料流动的影响。结果表明,在扎入初期,热累积... 采用耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)算法对2 mm厚的5A02铝合金/TC4钛合金板异质金属回填式搅拌摩擦点焊过程展开模拟研究,分析了旋转速度和停留时间对焊点成型过程中温度场、等效塑性应变场以及材料流动的影响。结果表明,在扎入初期,热累积作用明显,升温速率相对较快,随焊接过程进行,产热会由摩擦产热转变为摩擦和塑性变形共同产热,升温速率放缓。当搅拌头转速为2000 r/min、扎入速度为1 mm/s、扎入深度为1.9 mm、回填速度为1mm/s、停留时间为0 s时,铝合金焊核区温度峰值达到558℃,等效塑性应变峰值达到120。在模拟的工艺区间内,焊核区峰值温度与旋转速度呈正相关,停留时间对温度的影响并不明显。 展开更多

关键词 回填式搅拌摩擦点焊 耦合的欧拉-拉格朗日 异质合金 温度场 等效塑性应变

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多点爆炸下海洋平台上层结构动态响应模拟与损伤分析

18

作者 林红 栾昊臣 +6 位作者 魏龙成 杨蕾 张硕 韩萍萍 许昊 范淇 陈国明 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期182-191,共10页

近年来海洋平台火灾爆炸事故频发,爆炸产生的超压将对平台结构造成损伤;目前研究仅局限于对小型关键构件或简化舱室模型在单点爆炸场景下进行模拟。针对大型导管架平台典型上层甲板及复杂舱室结构,基于欧拉-拉格朗日耦合算法对多点爆炸... 近年来海洋平台火灾爆炸事故频发,爆炸产生的超压将对平台结构造成损伤;目前研究仅局限于对小型关键构件或简化舱室模型在单点爆炸场景下进行模拟。针对大型导管架平台典型上层甲板及复杂舱室结构,基于欧拉-拉格朗日耦合算法对多点爆炸场景下的爆炸冲击过程进行模拟,分析平台设备与防爆墙分布对爆炸冲击波传播路径的影响;研究多点爆炸载荷作用下冲击波的传播规律,分析平台上部结构的动态响应,对比研究不同爆炸场景下结构的损伤情况。结果表明:对于复杂舱室结构,同质量TNT情况下采用单点爆源和双点爆源两种爆炸方式,前者的峰值超压是后者的1.82倍,而结构的最大等效变形和最大等效应力几乎相等;当爆点数量分别为3和2(TNT总质量倍比为1.68)时,峰值超压几乎相等,而结构的最大变形倍比为2.88。 展开更多

关键词 导管架海洋平台 多点爆炸 动态响应 爆炸超压 欧拉-拉格朗日耦合算法

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铝/不锈钢双金属管爆炸焊接数值模拟 被引量：3

19

作者 缪广红 马秋月 +5 位作者 胡昱 周大鹏 孙志皓 刘自伟 马宏昊 沈兆武 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期238-245,共8页

以铝/不锈钢金属管为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件结合SPH-FEM耦合法和拉格朗日法对其爆炸焊接过程进行了数值模拟。研究了炸药爆速对复合管结合质量的影响。结果表明:炸药爆速对基复管的塑性变形和复管碰撞速度影响较大,塑性... 以铝/不锈钢金属管为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件结合SPH-FEM耦合法和拉格朗日法对其爆炸焊接过程进行了数值模拟。研究了炸药爆速对复合管结合质量的影响。结果表明:炸药爆速对基复管的塑性变形和复管碰撞速度影响较大,塑性变形和复管碰撞速度过小或过大均不能实现良好结合;在炸药爆速为1 950~2 150 m/s左右时,基复管结合质量较好,这与试验所得结论一致;拉格朗日法的前期建模较为简洁,模拟过程中SPH-FEM耦合法耗时较多;拉格朗日法所测得的碰撞速度与理论计算值误差较大,且SPH-FEM耦合算法能较好地处理高速爆炸冲击问题。 展开更多

关键词 爆炸焊接 数值模拟 拉格朗日算法 SPH-FEM耦合算法

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水平管内气液两相流诱导振动的数值研究 被引量：18

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作者 马晓旭 田茂诚 +1 位作者 张冠敏 冷学礼 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期204-210,共7页

利用多场耦合有限元软件 ADINA，结合任意拉格朗日－欧拉（ALE）动网格方法，对水平弯管内气液两相流诱导振动问题进行了数值模拟研究；重点考察了管结构振动响应特性及流型、体积含气率β和分相折算速度等对激振力的影响。计算结果表... 利用多场耦合有限元软件 ADINA，结合任意拉格朗日－欧拉（ALE）动网格方法，对水平弯管内气液两相流诱导振动问题进行了数值模拟研究；重点考察了管结构振动响应特性及流型、体积含气率β和分相折算速度等对激振力的影响。计算结果表明：管结构动态响应表现为低频带内随机振动和周期性振动的混合，响应主频随分相折算速度的增加而逐渐增大。脉动激振力均方根值 FRMS在环状流时最大，长泡状流时最小；β在60％～100％范围内且固定两相平均流速时，FRMS随β的增大而减小；FRMS随分相折算速度的增加而增大。最后通过建立数学模型总结出了水平弯管内气液两相流诱导振动的机理，并提出了针对性的减振措施。 展开更多

关键词 气液两相流 诱导振动 流固耦合 脉动激振力 任意拉格朗日 -欧拉法

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