降落伞充气过程的数值模拟 被引量：29

1

作者 余莉 史献林 明晓 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期52-57,共6页

基于降落伞的重要应用与设计的实际需要,降落伞的数值模拟开始得到越来越多的重视,而充气过程是其中最为复杂的一个阶段。本文建立了平面圆形伞主充气过程中的CFD(Computational Fluid Dynamics)与结构动力学的MSD(Mass Spring Damper)... 基于降落伞的重要应用与设计的实际需要,降落伞的数值模拟开始得到越来越多的重视,而充气过程是其中最为复杂的一个阶段。本文建立了平面圆形伞主充气过程中的CFD(Computational Fluid Dynamics)与结构动力学的MSD(Mass Spring Damper)之间的耦合模型。流场求解采用稳定性较高的标准k-ε模型,在多块贴体坐标下,获得某时间节点处的流场,并将该流场中的压力数据引入MSD模型,以获得下一时间节点的伞衣形状,最终获得主充气过程中伞衣形状和流场之间的动态关系。数值计算结果和实验结果及经验值比较,均有较好的一致性。充气过程的数值求解有助于提高对降落伞充气过程机理的理解。 展开更多

关键词 降落伞 充气过程 流固耦合 数值模拟

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气囊充气过程流固耦合数值模拟 被引量：13

2

作者 余莉 程涵 刘雄 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期472-476,共5页

基于LS-DYNA有限元分析软件,采用任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)流固耦合方法模拟了气囊充气过程,获得了充气过程中,气囊外形和流场之间的动态关系,分析了囊内流场的动态变化情况,并和气囊分析的控制体积(Contro... 基于LS-DYNA有限元分析软件,采用任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)流固耦合方法模拟了气囊充气过程,获得了充气过程中,气囊外形和流场之间的动态关系,分析了囊内流场的动态变化情况,并和气囊分析的控制体积(Control volume,CV)法进行了对比。结果表明,CV方法尽管简单,但对于高速下的气囊充气过程,无法获得囊内瞬态的流场变化及气囊表面的展开细节,确立了ALE方法在气囊充气仿真的可行性;通过囊面结构应力的分析,获得了气囊展开时的危险位置。该仿真结果对于协助气囊设计,减少试验次数具有重要意义。 展开更多

关键词 气囊 充气过程 流固耦合 任意拉格朗日-欧拉方法 有限元分析

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降落伞初始充气阶段数值模拟 被引量：9

3

作者 张红英 刘卫华 +1 位作者 童明波 孙为民 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期207-211,共5页

根据降落伞的结构和其在充气过程中的受力特性,以某平面圆形伞为原型,建立了伞衣初始充气过程中的计算流体力学与结构动力学的耦合模型。首次考虑了充气过程中折叠伞衣的张开问题,建立了更接近降落伞物理模型的初始充气阶段伞衣质点结... 根据降落伞的结构和其在充气过程中的受力特性,以某平面圆形伞为原型,建立了伞衣初始充气过程中的计算流体力学与结构动力学的耦合模型。首次考虑了充气过程中折叠伞衣的张开问题,建立了更接近降落伞物理模型的初始充气阶段伞衣质点结构和受力方程。对流场的变化采用了准定常假设,利用simple算法数值模拟求解RNG k-ε湍流模型下的雷诺平均N-S方程以获得每一状态伞衣张开部分与折叠部分交界处质点的压差系数。把数值计算结果和试验结果及经验值比较,得到如下结论:(1)初始充气阶段伞衣外形变化为:整个阶段,伞衣展开部分外形基本保持较光滑的直筒形状,而非喇叭形。与试验结果相比,计算结果较真实地反映了初始充气阶段伞衣外形的变化情况。(2)当无因次充气时间为0.27左右时,初始充气阶段结束,伞衣投影面积随充气时间呈线性变化,计算值与实验值接近。 展开更多

关键词 降落伞 初始充气 流固耦合 数值模拟

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基于有限积分法的输流直管轴向流固耦合有限积分法数值模拟 被引量：5

4

作者 张挺 郭晓梅 +1 位作者 谭志新 胡燕 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期160-167,共8页

针对弹性输流直管轴向耦合振动四方程模型,应用有限积分法分别配合隐式欧拉法和拉普拉斯数值反演法建立两种不同的数值模式,研究瞬时关阀时输流直管轴向耦合振动响应特性。采用径向基函数和多项式基函数组成的混合函数通过节点构造有限... 针对弹性输流直管轴向耦合振动四方程模型,应用有限积分法分别配合隐式欧拉法和拉普拉斯数值反演法建立两种不同的数值模式,研究瞬时关阀时输流直管轴向耦合振动响应特性。采用径向基函数和多项式基函数组成的混合函数通过节点构造有限积分法的插值函数,将函数积分结果转换为节点函数值的线性累加,简单易行且稳定性好。将所提出的数值模式计算结果与前人的研究成果进行对比,吻合良好,表明有限积分法在处理间断波问题时具有较高的鲁棒性和稳定性,可精确地捕捉到水锤压力的非线性变化过程,但在时间项处理上,拉普拉斯数值反演法在间断处存在一定的数值振荡,隐式欧拉法并未出现,可见在水击问题上有限积分法配合隐式欧拉法的精度更高、稳定性更好。研究结果表明:在考虑泊松和连接耦合共同作用时,管道压力水头波动与经典水锤相比,相位出现延迟,与只有泊松耦合相比,由于管道的振动叠加了与液体产生的强迫振动,压力脉动明显加剧。 展开更多

关键词 输流直管 流固耦合 有限积分法 拉普拉斯数值反演法 数值模拟

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结构流固耦合波浪动力响应的一阶预估校正法 被引量：2

5

作者 徐亚洲 李杰 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第7期781-786,共6页

文章基于流固耦合Morison公式和直接积分法,将待求解时刻的结构速度在上步速度处展开为Taylor级数并取至一阶精度,由此可以通过上步速度及加速度预估结构的下一步速度,从而实现对Morison波浪力的校正,避免了时间步长内的反复迭代。以Wil... 文章基于流固耦合Morison公式和直接积分法,将待求解时刻的结构速度在上步速度处展开为Taylor级数并取至一阶精度,由此可以通过上步速度及加速度预估结构的下一步速度,从而实现对Morison波浪力的校正,避免了时间步长内的反复迭代。以Wilson-θ法为例,给出了多自由度结构在波浪作用下考虑流固耦合时动力响应的积分格式。算例分析表明,与不考虑流固耦合效应的结果相比,预估校正法计算的结构瞬态响应变小,特别是加速度和速度响应的减小更为明显,而稳态响应则逐渐趋于一致。 展开更多

关键词 流固耦合 Morison公式 直接积分法 预估校正 波浪动力响应

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基于CAD/CAE的泵站装置流固耦合数值仿真 被引量：1

6

作者 谢伟 陈坚 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第10期114-118,共5页

使用钢制流道的轴流泵站方案,具有施工方便、不易开裂、使用寿命长等优点,然其复杂水力条件引起的钢制薄壁结构流激振动问题亟待解决。在解决这一类问题时,流固耦合数值仿真计算中CAD和CAE两大技术通常独立应用,造成了其过程效率较低、... 使用钢制流道的轴流泵站方案,具有施工方便、不易开裂、使用寿命长等优点,然其复杂水力条件引起的钢制薄壁结构流激振动问题亟待解决。在解决这一类问题时,流固耦合数值仿真计算中CAD和CAE两大技术通常独立应用,造成了其过程效率较低、成本较高、周期较长等。引入CAD/CAE一体化系统,实现泵站钢制流道仿真模拟的精准建模,并利用CAD/CAE交互接口进行钢制流道结构优化初步实践。结果表明,CAD/CAE一体化系统实现了水利水电工程中特定流固耦合数值仿真问题的精准建模和快速优化设计,大大提高了水利水电工程中设计-分析-优化过程的效率。 展开更多

关键词 钢制流道 轴流泵站 流固耦合 CAD/CAE一体化 精准建模 结构优化

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盘-缝-带伞充气过程数值仿真研究

7

作者 王慧娟 唐乾刚 +1 位作者 张青斌 高庆玉 《系统仿真技术》 2015年第4期293-297,共5页

文章采用ALE流固耦合方法,研究探空火箭盘缝带伞充气过程的动力学特性。应用Patran软件进行结构建模,并利用LS-DYNA有限元分析软件,对盘缝带伞模型在无限质量情况下进行充气过程的数值仿真模拟;计算得到了降落伞的充气时间和投影面积及... 文章采用ALE流固耦合方法,研究探空火箭盘缝带伞充气过程的动力学特性。应用Patran软件进行结构建模,并利用LS-DYNA有限元分析软件,对盘缝带伞模型在无限质量情况下进行充气过程的数值仿真模拟;计算得到了降落伞的充气时间和投影面积及阻力系数变化的规律,还获得了结构、流场动态变化,并用高塔分离试验验证计算结果。本文的建模方法与数值结果对盘缝隙带伞的设计与弹道分析有一定的参考意义。 展开更多

关键词 盘缝带伞 充气过程 流固耦合 数值模拟

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基于精气血津液理论的皮肤屏障损伤与修复 被引量：1

8

作者 柳赛赛 白彦萍 《世界中医药》 CAS 北大核心 2024年第2期196-199,共4页

皮肤作为人体固有免疫系统的重要组成部分,其屏障功能发挥着至关重要的保护作用。多种皮肤病的发病与皮损屏障功能的损伤相关,皮肤屏障的修复却始终依赖于持续性外源物质的补充。中医自古有皮肤腠理卫外功能的理论,气血津液体系的正常... 皮肤作为人体固有免疫系统的重要组成部分,其屏障功能发挥着至关重要的保护作用。多种皮肤病的发病与皮损屏障功能的损伤相关,皮肤屏障的修复却始终依赖于持续性外源物质的补充。中医自古有皮肤腠理卫外功能的理论,气血津液体系的正常运转维持了皮肤屏障功能的稳态,其紊乱的相关机制是多种皮肤病发病的关键病机。中医传统理论和现代生理学以人体作为共同的认知对象,为人类健康谋福祉,二者一体两面,殊途同归。白彦萍教授作为岐黄学者,在继承前人经验的基础上,总结多年的临床经验,结合皮肤屏障功能“砖墙结构”,提出以精和津液分别作为“砖块”和“灰浆”构成皮肤屏障的基本结构,血为皮肤屏障提供营养供给和排出代谢废物,气发挥主要的防御功能,精气血津液共同维持皮肤屏障功能的正常运转,形成“以精和津液为基,以血为养,以气为用”的皮肤屏障功能理论模型,并初步阐释其联络内外导致皮肤病伴随症状的理论依据,为皮肤病精气血津液层面的诊疗提供了更加详细的理论基础。 展开更多

关键词 皮肤屏障 精气血津液 皮肤病 砖墙结构 中医药 经验传承 中西医结合 理论研究

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脉动流作用下粘弹性直管动力学特性分析 被引量：5

9

作者 刘龙 轩福贞 董达善 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期41-45,共5页

在Hamilton体系中应用精细积分法分析脉动流作用下粘弹性管道的动力学响应特性。首先建立了Hamilton体系下输送振荡流粘弹性直管的辛对偶正则方程组,接着推导了求解非线性运动方程的线性插值精细积分法,最后分析了不同流速、不同激振频... 在Hamilton体系中应用精细积分法分析脉动流作用下粘弹性管道的动力学响应特性。首先建立了Hamilton体系下输送振荡流粘弹性直管的辛对偶正则方程组,接着推导了求解非线性运动方程的线性插值精细积分法,最后分析了不同流速、不同激振频率下输流直管非线性动力学特性。数值计算结果表明该方法能快速高效求解输流管道运动方程,计算精度令人满意。 展开更多

关键词 非线性振动 粘弹性管道 流固耦合 HAMILTON系统 精细积分法

原文传递

液体晃荡的有限元分析 被引量：1

10

作者 刘泽民 李维扬 周济 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1995年第3期34-38,共5页

用非线性瞬时分析有限元计算大自由表面运动的不可压流体－结构相互作用问题。流体和结构区域用混合的拉格朗日－欧拉运动描述（ＡＬＥ），同时以罚参数法约掉不可压流体的质量连续方程，减少了计算工作量。采用比率型结构本构方程以适... 用非线性瞬时分析有限元计算大自由表面运动的不可压流体－结构相互作用问题。流体和结构区域用混合的拉格朗日－欧拉运动描述（ＡＬＥ），同时以罚参数法约掉不可压流体的质量连续方程，减少了计算工作量。采用比率型结构本构方程以适应广泛的变形模型，最后用混合时间的隐显式有限元积分法（ｍＥ－Ｉ）求解有限元方程。 展开更多

关键词 液体晃荡 有限元 粘性流体力学

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大规模输水隧道水锤效应三维数值模拟 被引量：4

11

作者 王小庆 金先龙 曹源 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期98-102,109,共6页

为研究大型输水隧道的水锤效应,提出基于任意拉格朗日欧拉(ALE)流固耦合技术的三维水锤分析方法,并通过算例与实验结果进行相互对比,验证了该仿真方法的有效性.基于多尺度仿真技术,建立了某大型输水隧道土体-结构-水体三维耦合非线性有... 为研究大型输水隧道的水锤效应,提出基于任意拉格朗日欧拉(ALE)流固耦合技术的三维水锤分析方法,并通过算例与实验结果进行相互对比,验证了该仿真方法的有效性.基于多尺度仿真技术,建立了某大型输水隧道土体-结构-水体三维耦合非线性有限元模型,并利用所述分析方法,结合混合显式积分算法及其并行技术完成三维水锤效应的模拟计算.结果表明,水锤压力随阀门关闭时间延长及隧道长度减少而减小;隧道结构受水锤影响最大的部分出现在靠近出口处. 展开更多

关键词 输水隧道 水锤 任意拉格朗日欧拉 流固耦合 多尺度仿真 混合显式积分 并行计算

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曹妃甸11-1油田地面地下一体化稳产挖潜技术研究 被引量：3

12

作者 郑旭 《船海工程》 2014年第5期99-102,107,共5页

针对曹妃甸油田由于单点故障而导致的地面、地下生产能力受限问题,综合考虑地面设备处理能力—地下油藏潜力—井筒电泵生产能力之间的制约关系,以合理分配液量和电量、实现油田产量最大化为目的,开展了地面地下一体化稳产挖潜技术研究... 针对曹妃甸油田由于单点故障而导致的地面、地下生产能力受限问题,综合考虑地面设备处理能力—地下油藏潜力—井筒电泵生产能力之间的制约关系,以合理分配液量和电量、实现油田产量最大化为目的,开展了地面地下一体化稳产挖潜技术研究。通过系统优化,评价油田最佳产液量规模、单井合理产液水平及井筒电泵生产能力,建立"地下-井筒-地面"一体化流动模型,以实时优化油井工作制度,实现油田整体及单井的最优化生产。 展开更多

关键词 曹妃甸油田 液电受限 产液结构调整 一体化 最优化

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基于梁刚体元模型的圆柱风致响应耦合分析

13

作者 李刚 曹文斌 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期313-319,共7页

基于梁刚体元方法提出了圆柱风致响应分析的近似模型,通过计算流体动力学(CFD)求解器FLUENT及其动网格方法求解流体方程,实现了结构与流体的流固弱耦合分析,并利用精细积分法提高了结构的动力分析效率.针对梁刚体元近似模型、刚性模型... 基于梁刚体元方法提出了圆柱风致响应分析的近似模型,通过计算流体动力学(CFD)求解器FLUENT及其动网格方法求解流体方程,实现了结构与流体的流固弱耦合分析,并利用精细积分法提高了结构的动力分析效率.针对梁刚体元近似模型、刚性模型与弹性模型,比较了不同风速下三维圆柱结构的顶部位移与加速度响应.结果表明,随着风速的增大,结构横向振动幅值呈非线性增加;不考虑耦合作用的刚性模型计算结果误差较大. 展开更多

关键词 梁刚体元 流固弱耦合 精细积分 动网格 风致响应

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