FEM/SPH耦合方法在鱼雷入水研究中的应用 被引量：4

1

作者 张岳青 蔡卫军 +1 位作者 李建辰 王志杰 《鱼雷技术》 2017年第1期1-6,共6页

为了扩大鱼雷浅海区的使用范围,浅水控制技术非常重要,鱼雷入水过程的非定常运动参数是初始控制的输入条件。文中采用有限元/光滑粒子流体动力学(FEM/SPH)耦合方法,建立鱼雷入水仿真模型,对鱼雷从触水到全沾湿过程进行了数值仿真,仿真... 为了扩大鱼雷浅海区的使用范围,浅水控制技术非常重要,鱼雷入水过程的非定常运动参数是初始控制的输入条件。文中采用有限元/光滑粒子流体动力学(FEM/SPH)耦合方法,建立鱼雷入水仿真模型,对鱼雷从触水到全沾湿过程进行了数值仿真,仿真结果与试验数据吻合较好,说明FEM/SPH耦合方法对于入水问题的研究具有明显的优势。仿真分析了鱼雷入水过程中运动姿态的变化,以及入水冲击加速度的变化趋势,文中所做研究为进一步研究鱼雷入水问题提供参考。 展开更多

关键词 鱼雷入水 fem/sph耦合方法 非定常参数

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基于FEM-SPH耦合方法的AISI4340钢超精密切削过程仿真 被引量：6

2

作者 郭晓光 魏延军 +2 位作者 张小冀 金洙吉 郭东明 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期526-531,共6页

数值模拟是研究金属切削的重要手段,但有限元方法(FEM)由于依赖网格而存在一定的局限性,不适宜处理大变形问题.光滑粒子动力学(SPH)是一种无网格法,可以避免网格畸变,解决切削过程中材料大变形问题.结合两种方法的各自优点,建立了AISI4... 数值模拟是研究金属切削的重要手段,但有限元方法(FEM)由于依赖网格而存在一定的局限性,不适宜处理大变形问题.光滑粒子动力学(SPH)是一种无网格法,可以避免网格畸变,解决切削过程中材料大变形问题.结合两种方法的各自优点,建立了AISI4340钢金刚石超精密切削过程的FEM-SPH耦合模型,研究切削过程中材料的去除机理.仿真结果表明:随着切削过程的进行工件内部应力逐渐增大,当达到屈服极限时,工件材料沿前刀面塑性流动,形成切屑,刀尖钝圆的推挤起了决定性的作用;成形表面下存在较为严重的残余应力;切削热主要来源于切削过程中塑性功的转换且大部分被切屑带走;增大刀尖钝圆半径将会使切削力尤其是切削抗力显著增大. 展开更多

关键词 超精密切削 无网格法 fem—sph耦合 仿真

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砂土地基触地爆炸的SPH-FEM耦合分析方法 被引量：5

3

作者 王维国 刘汉龙 +1 位作者 陈育民 张智超 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2013年第3期271-276,共6页

针对砂土地基触地爆炸问题,在LS-DYNA框架内建立了有限元法和光滑质点流体动力学法相耦合的数值分析方法SPH-FEM。该耦合法结合了FEM的高计算效率和SPH在处理土体爆炸大变形方面的优势,通过精确捕捉SPH粒子的运动,可以直观再现爆坑形态... 针对砂土地基触地爆炸问题,在LS-DYNA框架内建立了有限元法和光滑质点流体动力学法相耦合的数值分析方法SPH-FEM。该耦合法结合了FEM的高计算效率和SPH在处理土体爆炸大变形方面的优势,通过精确捕捉SPH粒子的运动,可以直观再现爆坑形态的发展全过程,适合描述爆炸大变形问题。数值结果显示,爆炸波在近区表现的强间断冲击波,是造成土体流动大变形的重要因素;土体参数在正常范围的浮动对爆坑尺寸具有一定影响,在设计应用时应予以考虑。利用SPH-FEM耦合法计算得到的爆坑形态和尺寸与ConWep程序经验数据基本一致,验证了SPH-FEM耦合法在分析触地爆炸问题中的正确性。 展开更多

关键词 砂土地基 触地爆炸 sph—fem耦合法

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刚性弹丸侵彻金属靶体的FEM-SPH耦合计算 被引量：8

4

作者 冷冰林 许金余 +3 位作者 邵宁 徐杰 王振宇 杨进勇 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期105-108,共4页

关于靶体侵彻的研究一直是一个很活跃的领域,但由于整个侵彻过程时间极短,实验研究很难对侵彻过程进行全面的、准确的分析。文中综合有限单元法(FEM)和光滑质点流体动力学方法(SPH)的优点,利用FEM-SPH耦合方法对弹丸侵彻有限钢靶进行数... 关于靶体侵彻的研究一直是一个很活跃的领域,但由于整个侵彻过程时间极短,实验研究很难对侵彻过程进行全面的、准确的分析。文中综合有限单元法(FEM)和光滑质点流体动力学方法(SPH)的优点,利用FEM-SPH耦合方法对弹丸侵彻有限钢靶进行数值模拟。研究结果表明,FEM-SPH耦合方法能够较为准确的模拟大变形、不连续介质的动力问题,并可避免网格重分或网格消蚀,同时又具有较高的效率。 展开更多

关键词 侵彻 数值模拟 sph算法 耦合方法 有限元法

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基于SPH/FEM方法的浅水冲击喷溅及其抑制结构研究 被引量：5

5

作者 任选其 徐绯 +1 位作者 张显鹏 杨扬 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期769-776,共8页

物体浅水冲击会造成结构响应和自由液面的剧烈喷溅,以往的研究多集中在物体受水的冲击响应方面,而对浅水层受物体冲击引起的剧烈喷溅问题及其喷溅抑制结构的相关研究很少。本文基于SPH/FEM耦合方法对浅水冲击的液体喷溅特性开展研究。首... 物体浅水冲击会造成结构响应和自由液面的剧烈喷溅,以往的研究多集中在物体受水的冲击响应方面,而对浅水层受物体冲击引起的剧烈喷溅问题及其喷溅抑制结构的相关研究很少。本文基于SPH/FEM耦合方法对浅水冲击的液体喷溅特性开展研究。首先,计算了刚性长方体结构的冲击喷溅,与文献中准二维溅水试验结果进行了比较,将浅水喷溅分为初始喷溅、二次喷溅和底部射流三部分。分别研究了各部分喷溅的形成机理,指出二次喷溅由结构对水层的挤压和底部射流的能量传递共同引起,并分析了水深对二次喷溅的影响规律。其次,对喷溅抑制结构的机理做了数值研究,发现拱形翻边构型可以抑制初始喷溅,但不能有效降低二次喷溅。最后,提出了一种带凹槽和阻水边条的新型翻边构型,对二次喷溅具有更好的抑制效果。 展开更多

关键词 sph/fem方法 喷溅 浅水 抑制结构 翻边

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基于SPH/FEM耦合算法的土壤切削仿真与研究 被引量：5

6

作者 刘亚超 王秀山 +1 位作者 冯敏 张合虎 《农机化研究》 北大核心 2017年第7期21-27,33,共8页

ANSYS/LS-DYNA仿真软件,采用SPH/FEM耦合算法模拟旋转刀具切削土壤作业过程。在Solid Works中建立刀具—土壤模型,用ANSYS/LS-DYNA进行前处理,修改K文件建立耦合模型,在LS-PREPOST中查看LS-DYNA9 7 1求解结果 ,对数据进行二次处理,分析... ANSYS/LS-DYNA仿真软件,采用SPH/FEM耦合算法模拟旋转刀具切削土壤作业过程。在Solid Works中建立刀具—土壤模型,用ANSYS/LS-DYNA进行前处理,修改K文件建立耦合模型,在LS-PREPOST中查看LS-DYNA9 7 1求解结果 ,对数据进行二次处理,分析作业过程能耗变化及应力分布,为后期优化刀具提供依据。文中土壤本构模型采用MAT_147(MAT_FHWA_SOIL)材料,对材料屈服准则进行详细阐述,相比标准MohrCoulomb屈服准则,修改后的Mohr-Coulomb屈服准则引入了修正系数Ahyp,分析了Ahyp取值对屈服面的影响,得出Ahyp与土壤内聚力和内摩擦角关系;阐述SPH算法和SPH/FEM耦合算法,分别用FEM算法、SPH算法和SPH/FEM耦合算法模拟土壤切削过程。结果表明:在土壤切削前期,网格没有发生畸变时,3种方法模拟结果相近,随着有限元网格发生畸变,FEM算法产生了误差,验证了SPH/FEM耦合算法在土壤切削仿真过程中的可行性与准确性。 展开更多

关键词 ANSYS/LS-DYNA sph/fem耦合算法 旋转刀具 土壤切削

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固体火箭发动机内气粒两相流动的SPH-FVM耦合方法数值模拟 被引量：8

7

作者 陈福振 强洪夫 +1 位作者 高巍然 周算 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期175-185,共11页

为解决现有数值模型在求解固体火箭发动机内颗粒的燃烧流动等问题时所遇到的难题,基于拟流体模型,采用光滑粒子流体动力学方法 (SPH)求解离散颗粒相,追踪颗粒运动轨迹,采用有限体积方法 (FVM)对气体连续相进行描述,捕捉流场特性,两相间... 为解决现有数值模型在求解固体火箭发动机内颗粒的燃烧流动等问题时所遇到的难题,基于拟流体模型,采用光滑粒子流体动力学方法 (SPH)求解离散颗粒相,追踪颗粒运动轨迹,采用有限体积方法 (FVM)对气体连续相进行描述,捕捉流场特性,两相间通过曳力、压力梯度、热传导、体积分数等参量进行耦合,建立了两种不同坐标系下方法间的耦合框架。耦合方法模拟了喷气推进实验室(JPL)喷管中气粒两相流动过程,得到了气相和颗粒相的参数分布规律,与相关实验结果及离散颗粒模型(DPM)数值模拟结果对比,吻合较好。针对Φ315mm实验发动机工作状态和结构特点,进行了发动机燃烧室内过载条件下的气粒两相流动数值模拟,分析了纵、横加速度载荷对发动机燃烧室内粒子场和聚集带的影响,与已有的数值模拟结果基本吻合。结果表明,新方法求解发动机气粒两相流问题准确可靠,适用于发动机内更为复杂的两相流问题数值模拟。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 气粒两相流 sph FVM 耦合方法

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三维SPH-FEM耦合算法在熔渣离心雾化过程的应用

8

作者 徐啸雄 韦航标 +3 位作者 蔡波 宗铎 胡俊 杨阳 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期48-52,共5页

采用SPH-FEM耦合算法模拟了熔渣离心雾化过程。通过比较相同条件下的实验和计算结果,验证了该算法在离心雾化仿真过程中的适用性。研究了熔渣流速、转盘转速、转盘直径对熔渣粒度分布的作用规律函数,据此得到了熔渣离心雾化系统的优化... 采用SPH-FEM耦合算法模拟了熔渣离心雾化过程。通过比较相同条件下的实验和计算结果,验证了该算法在离心雾化仿真过程中的适用性。研究了熔渣流速、转盘转速、转盘直径对熔渣粒度分布的作用规律函数,据此得到了熔渣离心雾化系统的优化方案。 展开更多

关键词 sph—fem耦合算法 熔渣 离心雾化

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基于SPH方法的围油栏仿真研究

9

作者 刘家齐 焦培刚 许云涛 《山东交通学院学报》 CAS 2024年第1期116-123,共8页

为解决计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法在模拟围油栏围控溢油时流-固耦合、水-油液体两相流中的不稳定性、计算效率差、将自由表面视为滑移壁且不考虑围油栏移动等问题,基于光滑粒子流体动力学(smoothed particle... 为解决计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法在模拟围油栏围控溢油时流-固耦合、水-油液体两相流中的不稳定性、计算效率差、将自由表面视为滑移壁且不考虑围油栏移动等问题,基于光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法建立适用于围油栏围控溢油的固-液耦合、液体两相流数值模型,将5种不同裙摆结构的围油栏导入两相液体相互作用的数值仿真模型中,通过SPH代码设定数值模拟相关参数,提高计算效率,得到较精确的围油栏滞油长度与溢油失效步长。结果表明:围油栏围控溢油能力与上、下裙摆高度比及裙摆角类型有关,上裙摆高度占比越大,围油栏的滞油表现越好;前折角型围油栏的滞油表现优于前转角型围油栏;滞油长度与油品性质有关,油品的密度和黏度越小,围油栏的滞油长度越大。 展开更多

关键词 sph方法 围油栏 固-液耦合 水-油两相流 滞油长度 失效步长

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·国家自然科学基金项目简介·三维聚合物熔体充填过程的SPH方法及跨尺度耦合算法研究

10

《陕西理工学院学报（自然科学版）》 2015年第6期F0003-F0003,共1页

我校数学与计算机科学学院许晓阳博士2015年获批国家自然科学基金项目：三维聚合物熔体充填过程的SPH方法及跨尺度耦合算法研究（项目编号：11502132）。

关键词 国家自然科学基金项目 sph方法 聚合物熔体 耦合算法 充填过程 三维 计算机科学 项目编号

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充液容器跌落过程的SPH模拟方法 被引量：6

11

作者 许庆新 沈荣瀛 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2007年第6期13-16,共4页

采用SPH和FEM耦合的方法,考虑流固耦合效应的影响,对典型矩形薄壁充液容器的跌落过程进行数值仿真。通过对容器的变形、自由液面的运动、液体对容器的动压变化、容器的应力状态和所受动态激励的情况进行分析,说明SPH方法在充液容器的冲... 采用SPH和FEM耦合的方法,考虑流固耦合效应的影响,对典型矩形薄壁充液容器的跌落过程进行数值仿真。通过对容器的变形、自由液面的运动、液体对容器的动压变化、容器的应力状态和所受动态激励的情况进行分析,说明SPH方法在充液容器的冲击问题研究中是行之有效的数值计算方法。同时数值算例的结果对充液容器的设计和试验具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 振动与冲击 充液容器 跌落 流固耦合 sph方法

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基于ALE,CEL和SPH方法的球形破片高速冲击充液结构对比研究 被引量：8

12

作者 张宇 王彬文 刘小川 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期824-831,共8页

为研究ALE,CEL和SPH方法在高速冲击流固耦合动力学数值分析中的差异性,开展球形破片高速冲击充液结构数值模拟研究。建立经文献资料验证的ALE,CEL和SPH三种动力学模型,研究了流体压力变化、形成的空腔尺寸、破片速度衰减变化和充液结构... 为研究ALE,CEL和SPH方法在高速冲击流固耦合动力学数值分析中的差异性,开展球形破片高速冲击充液结构数值模拟研究。建立经文献资料验证的ALE,CEL和SPH三种动力学模型,研究了流体压力变化、形成的空腔尺寸、破片速度衰减变化和充液结构变形等模拟精度,并分析相应的计算成本。结果表明,ALE,CEL和SPH三种方法均能有效模拟破片高速冲击充液结构的流固耦合动力学过程;ALE方法预测的空腔尺寸精度较高;CEL方法预测的流体压力、破片速度衰减和充液结构变形精度较高;SPH方法预测的空腔尺寸、破片速度衰减精度较高;当网格尺寸一致时,SPH方法计算时长约为ALE和CEL方法的两倍,但SPH方法前后处理更加简便。 展开更多

关键词 流固耦合 冲击动力学 ALE方法 CEL方法 sph方法 数值模拟

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基于SPH方法的飞机轮胎滑水仿真分析计算

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作者 肖刘炜 刘斌 +4 位作者 徐绯 冯威 宋金辉 祁旭亮 毛聪聪 《航空工程进展》 CSCD 2023年第5期152-161,共10页

轮胎滑水会导致轮胎与地面之间的摩擦力急剧减小,增加飞机起降距离,进而影响飞行安全,因而需要开展关于飞机轮胎滑水的研究。针对飞机轮胎滑水问题,采用FEM方法建立简化轮胎模型并通过实验进行模型验证,采用SPH方法建立积水模型,进而建... 轮胎滑水会导致轮胎与地面之间的摩擦力急剧减小,增加飞机起降距离,进而影响飞行安全,因而需要开展关于飞机轮胎滑水的研究。针对飞机轮胎滑水问题,采用FEM方法建立简化轮胎模型并通过实验进行模型验证,采用SPH方法建立积水模型,进而建立轮胎—积水—道面相互作用的轮胎滑水模型,分析不同影响因素和不同台面构型对轮胎滑水的影响。结果表明:水深越大,轮胎越容易发生滑水,但水深大于6 mm之后,水深对轮胎滑水的影响较小;轮胎速度、胎压、轮载越大,越容易发生滑水;沟槽宽度增加,轮胎滑水速度提高,但稳定性会降低;轮胎磨损越严重,越容易发生滑水;沟槽数量越多,临界滑水速度越大。 展开更多

关键词 飞机轮胎 sph方法 轮胎滑水 流固耦合 轮胎沟槽

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冲击载荷下姿轨控贮箱流固耦合响应分析

14

作者 张轩 王旭阳 +2 位作者 徐自力 薛杰 王珺 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第3期19-27,共9页

含推进剂贮箱在高量级冲击载荷作用下会产生强烈的流固耦合振动,严重时可能引起结构破坏。为准确预示充液贮箱的冲击响应,揭示贮箱内流固耦合振动机理,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法与结构有限元方法,建立了充液贮箱耦合动力学模型,... 含推进剂贮箱在高量级冲击载荷作用下会产生强烈的流固耦合振动,严重时可能引起结构破坏。为准确预示充液贮箱的冲击响应,揭示贮箱内流固耦合振动机理,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法与结构有限元方法,建立了充液贮箱耦合动力学模型,计算了不同载荷量级与充液比的贮箱加速度时程,并与实验结果进行对比。结果表明:高量级、高充液比下贮箱的加速度响应发生剧烈波动;就计算贮箱而言,满充液比下,载荷量级达到-3 dB时出现波动,峰值为5.33 g;0 dB载荷量级下,充液比达到75%时出现波动,峰值为7.82 g;0 dB载荷量级下满充液贮箱的波动最为剧烈,峰值计算值达到24.24 g,该值与实验结果对比,误差仅为2.78%。通过分析冲击过程中流体与结构的运动规律可知,冲击后加速度响应波动是由流体和贮箱壳体二者分离后产生的剧烈碰撞所引发。 展开更多

关键词 推进剂贮箱 sph方法 半正弦冲击 流固耦合 动力学分析

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SPH统一算法对自由流体冲击弹性结构体问题模拟 被引量：8

15

作者 沈雁鸣 何琨 +1 位作者 陈坚强 袁先旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期60-65,共6页

对自由流体冲击弹性结构体涉及的自由界面运动、弹塑性变形、流固耦合作用等问题进行模拟时要求能有效计算介质运动变形与流固间耦合作用。利用光滑粒子流体动力学方法将流体、弹性体视为连续介质,用统一的N-S方程与虚拟压缩状态方程求... 对自由流体冲击弹性结构体涉及的自由界面运动、弹塑性变形、流固耦合作用等问题进行模拟时要求能有效计算介质运动变形与流固间耦合作用。利用光滑粒子流体动力学方法将流体、弹性体视为连续介质,用统一的N-S方程与虚拟压缩状态方程求解。基于初始粒子类型划分提出新的介质接触算法,通过在结构体表面增加结构体表面粒子,使流体与弹性体介质间相互作用实现稳定传递。计算结果表明,所用SPH统一算法与接触算法能准确有效模拟自由流体冲击弹性结构体变形回弹过程。 展开更多

关键词 流固耦合 变形回弹 sph方法 接触算法

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钢管穿轧过程的三维热力耦合模拟 被引量：10

16

作者 陆璐 王辅忠 +1 位作者 朱光亚 王照旭 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期66-69,73,共5页

描述了使用有限元方法(FEM)模拟钢管在曼内斯曼式穿轧机上的穿孔过程,建立了三维有限元模型,并考虑了在金属成形过程中出现的热力学现象。模拟的结果动态地显示了在工件内部等效应变、等效应变率和温度的分布。基于这些参数,分析了钢管... 描述了使用有限元方法(FEM)模拟钢管在曼内斯曼式穿轧机上的穿孔过程,建立了三维有限元模型,并考虑了在金属成形过程中出现的热力学现象。模拟的结果动态地显示了在工件内部等效应变、等效应变率和温度的分布。基于这些参数,分析了钢管的穿孔过程,同时通过实验测试与有限元模拟的结果进行对比。结果表明,测试的结果与有限元模拟的结果比较吻合。 展开更多

关键词 热力耦合模拟 有限元方法(fem)分析 钢管穿孔过程

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吸能液压支架立柱防冲性能模拟及试验

17

作者 安栋 范金颍 +2 位作者 宋义敏 许海亮 罗廷运 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期393-400,共8页

针对吸能防冲液压支架防冲性能问题,从冲击载荷作用下吸能液压立柱防冲性能角度开展研究,参照工程常用的吸能防冲立柱,采用有限元和光滑粒子流体动力学方法建立了普通液压支架立柱与吸能液压支架立柱流固耦合、流体大变形模型,实现了吸... 针对吸能防冲液压支架防冲性能问题,从冲击载荷作用下吸能液压立柱防冲性能角度开展研究,参照工程常用的吸能防冲立柱,采用有限元和光滑粒子流体动力学方法建立了普通液压支架立柱与吸能液压支架立柱流固耦合、流体大变形模型,实现了吸能防冲立柱在冲击载荷作用下的数值模拟。使用冲击试验台进行了吸能液压立柱冲击试验,得到了冲击荷载下立柱缸体的位移响应,并与数值模拟结果进行了对比。使用4.5、7、10.5 t的重锤经自由落体对2种液压立柱进行冲击加载,得到了2种立柱的动态响应。根据防冲支护设计6项原则探讨了吸能液压支架立柱的防冲性能。让位位移方面,吸能立柱的位移比普通立柱分别降低了16%、23%、30%;让位阻力方面,吸能立柱最大阻力比普通立柱降低了15%、21%、12%;让位速度方面,吸能装置最大让位速度可达18.5 m/s,可在13 m/s内完全压溃;让位刚度方面,吸能立柱在吸能装置变形前后表现为弹性刚度,压溃期间表现为塑性刚度;让位频率方面,吸能立柱让位防冲时的固有频率为0,规避了立柱与围岩发生共振而迅速破坏的风险;让位能量方面,吸能装置的吸能量可达272 kJ,吸能立柱整体吸能量比普通立柱提高了80%。从受冲响应的4个阶段总结了吸能液压支架立柱的让位吸能防冲过程,分析了立柱的抗冲能力,结果表明吸能液压支架立柱可承受的最大冲击能可达普通立柱的2.3倍,泄压阀允许开启时间延长为普通液压支架立柱的2倍。 展开更多

关键词 冲击地压 液压支架立柱 吸能装置 流固耦合 动态响应 有限元分析 sph方法

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基于光滑粒子流体动力学方法的泥石流冲击桥墩试验模拟 被引量：10

18

作者 梁恒 李吉林 +4 位作者 刘发明 张伦 付刚 李明清 何思明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1473-1484,共12页

采用Bingham流体模型描述泥石流的动力学行为,将桥墩视为地形条件,在光滑粒子流体动力学(smoothparticle hydromechanics,简称SPH)方法的框架上引入边界斥力改进边界条件,构建了泥石流冲击桥墩的三维数值计算模型。基于水槽试验对不同... 采用Bingham流体模型描述泥石流的动力学行为,将桥墩视为地形条件,在光滑粒子流体动力学(smoothparticle hydromechanics,简称SPH)方法的框架上引入边界斥力改进边界条件,构建了泥石流冲击桥墩的三维数值计算模型。基于水槽试验对不同黏性的泥石流冲击桥墩的堆积过程及冲击力时程曲线特性进行了分析,根据水槽试验建立物理模型,实现了不同流变参数和重度的泥石流冲击桥墩的三维动力演化过程模拟,并对不同流变参数的泥石流堆积过程及冲击力时程曲线模拟结果进行了分析。从流体力学的角度对模拟结果进行分析,指出忽略湍流形成的能量耗散是导致稀性泥石流运动过程模拟与试验结果差异的主要原因,并讨论了不同黏性条件下泥石流冲击桥墩的防护措施。研究成果为泥石流冲击桥墩三维数值计算模型的进一步优化提供了理论支撑。 展开更多

关键词 sph方法 泥石流 桥墩 冲击 流固耦合

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漫顶溃坝过程的水土耦合数值模型研究 被引量：5

19

作者 刘青泉 安翼 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期13-18,共6页

针对溃坝过程中水流与溃口变化快、相互作用强烈耦合的特点,采用无网格基于Lagrange描述的光滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics-SPH)方法,引入土体的弹塑性本构关系,构建了土体变形破坏的三维力学模型、水土耦合界面作用模... 针对溃坝过程中水流与溃口变化快、相互作用强烈耦合的特点,采用无网格基于Lagrange描述的光滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics-SPH)方法,引入土体的弹塑性本构关系,构建了土体变形破坏的三维力学模型、水土耦合界面作用模型和一种新的水土耦合冲刷模式,建立了能够较为完整地描述土石坝漫顶溃决过程的水土耦合数值模型。算例模拟表明,该模型能够合理地描述水流对土体的冲刷发展过程。 展开更多

关键词 漫顶溃坝 水-土耦合 sph方法 数值模拟

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滑坡下成品油管道力学响应研究 被引量：7

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作者 蒋宏业 兰旭彬 +2 位作者 王金荣 胡海洋 王涛 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期71-83,共13页

针对于管道横穿滑坡体存在的潜在危害,基于光滑粒子流体动力学与有限元耦合算法(SPH FEM)构建土管油完全耦合模型,综合考虑材料、几何及接触非线性,分析土管油作用机制,并探讨滑坡体位移、埋深及径厚比等主要因素对管道力学行为的影响... 针对于管道横穿滑坡体存在的潜在危害,基于光滑粒子流体动力学与有限元耦合算法(SPH FEM)构建土管油完全耦合模型,综合考虑材料、几何及接触非线性,分析土管油作用机制,并探讨滑坡体位移、埋深及径厚比等主要因素对管道力学行为的影响。研究表明,相比于简化为内压的油管(存在内压的空管),当考虑管内成品油存在时,均存在滑坡作用下管道典型的损伤行为,但在满管输送工况下,管内成品油的作用由滑坡初始时刻的“抗变”转变为“助变”,且对管道位移形变产生更大的影响,与简化空管相比,其位移增加了10.63%(应力增加了4.96%);随滑坡体位移、滑坡规模的增大及埋深的减小(对于敷设于滑坡中部的管道),会产生更大位移及塑性形变区域;对于穿越滑坡区的管道,可适量增加壁厚以增强管道极限承载能力。研究所得成果可为保障管道安全运行及滑坡灾害下管道防护给予理论指导与技术支持。 展开更多

关键词 滑坡 成品油管道 力学响应 sph fem耦合算法 有限元分析

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