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题名船舶与海洋工程流固耦合数值方法研究进展
被引量：7
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作者
张桂勇
王双强
孙哲
肖启航
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机构
大连理工大学船舶工程学院
大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室
高新船舶与深海开发装备协同创新中心
贝德福德海洋研究所渔业与海洋部
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022年第5期52-73,共22页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52061135107)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT20TD108)
+1 种基金
辽宁省兴辽英才计划资助项目(XLYC1908027)
大连市重点领域创新团队资助项目(2020RT03)。
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文摘
流固耦合问题较为复杂,通常难以通过理论推导求得,而数值模拟则能提供一种有效的解决方案,并被广泛用于船舶与海洋工程领域。流固耦合数值方法根据其网格离散方式,可以分为贴体网格方法、非贴体网格方法、重叠网格方法和粒子类方法 4类,对这4类方法的特点及研究进展进行概述并总结得出:贴体网格方法和重叠网格方法均能精确捕捉界面的变形和演化,适合高雷诺数流动问题,在考虑结构变形时一般采用贴体网格方法,而考虑复杂几何形状的刚体运动时则常采用重叠网格方法;非贴体网格方法能够避免网格的更新操作,使计算较为简单,目前多用于模拟流动控制、水下柔性仿生航行器的研发以及多体运动干扰等问题;粒子类方法因其固有的拉格朗日属性,在模拟涉及自由液面剧烈变形、砰击、爆炸等强非线性流固耦合问题中发挥着重要作用。不同的流固耦合问题属性决定了不同方法的适用性,如何选取适合的数值方法,同时结合各类方法的优势开发新的计算方法以应对更为复杂的问题,是流固耦合算法开发的重要发展方向。
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关键词
流固耦合
贴体网格方法
非贴体网格方法
重叠网格方法
粒子类方法
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Keywords
fluid-structure interaction(FSI)
body-fitted grid method
non-body-fitted grid method
overset grid method
particle-based method
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分类号
U661.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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