筒式液阻减振器动态特性模拟分析技术的发展 被引量：44

1

作者 吕振华 李世民 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1532-1536,共5页

为总结和分析汽车筒式液阻减振器的各类建模方法,将各类减振器模型归纳为物理参数模型、等效参数化模型以及非参数化模型等,分别阐述了其基本原理和关键问题。油液与弹性结构之间的非线性动力学耦合是物理参数建模方法的难点,采用结构... 为总结和分析汽车筒式液阻减振器的各类建模方法,将各类减振器模型归纳为物理参数模型、等效参数化模型以及非参数化模型等,分别阐述了其基本原理和关键问题。油液与弹性结构之间的非线性动力学耦合是物理参数建模方法的难点,采用结构有限元分析、计算流体动力学和流固耦合动力学等方法能够有效提高模型精度并减少对实验测试的依赖程度;等效参数化模型使用较少的模型参数,关键在于物理元件及其力学特性参数的选取;以恢复力曲线方法为代表的非参数化建模方法改进了减振器特性的传统表达方式,其难点是如何提高实验测试数据的利用率。建议中国应加强相关的理论探讨和应用研究。 展开更多

关键词 模拟分析 筒式液阻减振器 非线性动态特性 流-固耦合动力学 物理参数模型 等效参数化模型 非参数化模型 汽车

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一种锥形节流阀工作过程流-固耦合动力学响应的影响因素分析 被引量：6

2

作者 李明 吕振华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期239-247,共9页

基于三维流-固耦合有限元动力学仿真分析模型和直接耦合算法,分析了一种锥形节流阀在入口流速脉冲激励下由关闭状态开启而后重新关闭全过程的流量特性、压差特性及阀门开度的高频波动等非线性动力学响应特性,并采用小波分析方法等对阀... 基于三维流-固耦合有限元动力学仿真分析模型和直接耦合算法,分析了一种锥形节流阀在入口流速脉冲激励下由关闭状态开启而后重新关闭全过程的流量特性、压差特性及阀门开度的高频波动等非线性动力学响应特性,并采用小波分析方法等对阀门开度响应等进行了时-频域分析。选择不同的流体-结构模型的数值积分方法组合及时间步长对流-固耦合动力学求解算法进行了实际应用检验;然后对阀芯质量、弹簧参数与油液参数等系统参数以及激励速度幅值与脉宽等激励参数对其工作过程动力学响应的影响进行了细致的数值分析比较。结果表明:流体模型积分算法的选择对流-固耦合计算结果的影响较大;对该阀而言,阀芯质量与油液体积弹性模量的改变对阀芯振动频率的影响较为显著,油液粘度的改变对阀门开启的滞后量及振动相位的影响较大,而弹簧刚度及预紧力的改变对阀门的最大稳定开度的影响较大;阀芯与阀座间的碰撞使阀芯的振动频率提高。 展开更多

关键词 流-固耦合动力学 三维有限元仿真分析 直接耦合算法 锥形节流阀 时变高频非线性振动 参数影响规律

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行程敏感式液阻减振器动力学特性的三维流-固耦合有限元仿真分析 被引量：2

3

作者 徐文雪 吕振华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期217-229,共13页

建立了缸壁槽形行程敏感式减振器较精细的三维流-固耦合动力学仿真分析模型,利用基于ALE流-固耦合、滑移网格流-流耦合的同步化迭代流-固耦合计算方法及动网格控制方法求解减振器内部的稳态及瞬态流-固耦合动力学响应,进行了部分实验验... 建立了缸壁槽形行程敏感式减振器较精细的三维流-固耦合动力学仿真分析模型,利用基于ALE流-固耦合、滑移网格流-流耦合的同步化迭代流-固耦合计算方法及动网格控制方法求解减振器内部的稳态及瞬态流-固耦合动力学响应,进行了部分实验验证。量化分析了缸壁槽形行程敏感式减振器的高速阻尼特性、冲击阻尼特性和活塞偏置、缸壁槽通流面积及结构变化对阻尼特性的影响,结果表明:活塞沿压缩行程方向偏置后的阻尼特性是有利的,而沿伸张行程方向偏置的状态是不利的;缸壁槽的附加泄流作用可削减减振器在地面冲击激励下阻尼力的瞬间冲击峰值;多缸壁槽形行程敏感式减振器的阻尼特性表现出单条缸壁槽作用结果的叠加效应;缸壁槽对阻尼力的减弱比例随活塞速度幅值的减小而增大;缸壁槽在高速工况下被开启及关闭的瞬态过程中伴随有阻尼力波动现象,可通过适当延长缸壁槽端部收缩段加以改善。这些分析结论对于此类液阻减振器的变阻尼特性匹配设计具有重要的价值。 展开更多

关键词 流-固耦合动力学 有限元仿真分析 迭代耦合算法 行程敏感式液阻减振器 缸壁槽 振动阻尼特性

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锥形节流阀的三维流-固耦合非稳态动力学特性仿真分析 被引量：9

4

作者 吕振华 李明 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期35-42,共8页

针对特种重型车辆用液阻减振装置的一种锥形节流阀的动态工作过程,建立了该阀较精细的三维流-固耦合有限元仿真分析模型,利用直接耦合计算方法求解入口瞬态流速激励下锥阀的耦合动力学响应;通过对锥阀在多种弹性压紧力特性、结构设计状... 针对特种重型车辆用液阻减振装置的一种锥形节流阀的动态工作过程,建立了该阀较精细的三维流-固耦合有限元仿真分析模型,利用直接耦合计算方法求解入口瞬态流速激励下锥阀的耦合动力学响应;通过对锥阀在多种弹性压紧力特性、结构设计状态和多种入口流速激励工况下的流体压强差及速度分布、阀门开度及阀芯受力等动态响应的细致量化分析,解释了锥阀流-固耦合自激振动现象的机理：当弹簧预紧力较大而入口流速较小时,锥阀在开启过程中必然出现阀门开度高频波动、阀芯回弹接触冲击等流-固耦合自激振动现象;取消弹簧预紧力,即可有效地抑制阀门开启过程的非稳态自激振动;入口流速幅值较大时,阀门开启波动过程缩短。这些认识对于解决许多流体阀系存在的流-固耦合自激振动问题具有重要意义。 展开更多

关键词 三维流-固耦合动力学 自激振动 有限元仿真 直接耦合计算方法 锥形节流阀 液阻减振器

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复杂空间载流管道系统流固耦合动力学模型及其验证 被引量：21

5

作者 陈果 罗云 +2 位作者 郑其辉 侯民利 蒲柳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期597-609,共13页

针对飞机复杂管路系统振动分析,提出了一种复杂空间管道系统流固耦合动力学模型,在模型中用梁单元对管道进行了离散,每个节点考虑了x、y、z这3个方向的平动以及绕x、y、z这3个方向的转动,共计6个自由度;在单元中考虑了流固耦合效应,计... 针对飞机复杂管路系统振动分析,提出了一种复杂空间管道系统流固耦合动力学模型,在模型中用梁单元对管道进行了离散,每个节点考虑了x、y、z这3个方向的平动以及绕x、y、z这3个方向的转动,共计6个自由度;在单元中考虑了流固耦合效应,计及了流体流速对管道振动的影响;建立了管道与基础、管道与管道间的弹性连接,以适应多个管道之间的耦合振动分析;模型采用Newmark-β数值积分法获取系统响应。针对实际液压试验台的空间管路系统,利用锤击法进行实验模态分析,将本文模型的仿真结果与实验结果和商用有限元软件ANSYS Workbench的计算结果进行了分析比较,验证了本文模型的正确性。最后,仿真计算了流固耦合作用下流速对管道系统固有频率的影响规律。 展开更多

关键词 管道系统 流固耦合动力学 有限元 模态分析 数值仿真

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接触爆炸作用下特大型LNG储罐的动力响应分析 被引量：9

6

作者 翁大根 葛庆子 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期139-145,共7页

评估特大型(16×104 m3及以上)液化天然气储罐的安全性至关重要,但国内外未见该类储罐抗爆的详细研究,国外现行规范也不能完全满足其安全评估的要求。为此,以某特大型LNG储罐为原型,根据其特有的结构形式,采用流固耦合ALE(Arbitrary... 评估特大型(16×104 m3及以上)液化天然气储罐的安全性至关重要,但国内外未见该类储罐抗爆的详细研究,国外现行规范也不能完全满足其安全评估的要求。为此,以某特大型LNG储罐为原型,根据其特有的结构形式,采用流固耦合ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)算法,对900kg等效TNT炸药在储罐最薄弱处(穹顶中心)爆炸时,爆炸冲击波作用下储罐的动力响应进行了数值模拟分析。由此得到了爆炸冲击波的初始峰值和衰减关系,并通过与经验公式的对比验证了荷载的可靠性;进而得出了接触爆炸作用下储罐结构的破坏情况,以及混凝土、钢筋等的应力分布规律和混凝土单元的位移、加速度响应。结果表明:①等效质量900kg TNT炸药在储罐穹顶顶心处接触爆炸后会在穹顶顶心部位形成一个半径为3m的大变形区;②爆炸对爆心附近25m内的结构影响较大;③900kg TNT炸药等效荷载约为该结构极限承载力。分析结果可为特大型LNG储罐的安全防护对策制定和日常的安全运营提供参考。最后还对储罐的抗爆设计提出了相关建议。 展开更多

关键词 流固耦合动力学 爆炸 ALE算法 液化天然气 大型储罐 数值模拟 安全防护对策 抗爆设计

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流固耦合动力学问题中大位移耦合界面条件的处理方法 被引量：5

7

作者 李声远 邱吉宝 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期1-8,共8页

本文讨论了流固耦合问题中的大位移耦合界面条件的处理方法 ,这类界面条件包括移动斜面界面条件及移动曲面界面条件。计算了在水面的二维刚性浮体的非线性振动问题 ,证实了此处理方法的可行性 。

关键词 移动界面条件 非线性振动 流固耦合动力学 大位移耦合界面

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典型储液类结构流-固耦合问题的扩展研究

8

作者 侯钢领 梁立孚 +1 位作者 岳治华 郭庆勇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1695-1702,共8页

为了明晰流体与固体耦合力学机理及其相互作用力,本文以典型储液类流固耦合问题为研究对象,综合应用变积方法、Lagrange乘子法和对合变换法,建立了非保守流固耦合问题的一类变量和二类变量的拟变分原理。经推导其驻值条件得到一类变量... 为了明晰流体与固体耦合力学机理及其相互作用力,本文以典型储液类流固耦合问题为研究对象,综合应用变积方法、Lagrange乘子法和对合变换法,建立了非保守流固耦合问题的一类变量和二类变量的拟变分原理。经推导其驻值条件得到一类变量和二类变量流固耦合问题的控制方程。应用Lagrange乘子表示流固耦合界面处耦合因子,分别给出应用流体力学变量和固体力学变量表达的耦合因子。将拟变分原理应用于有限元素法,建立了流-固耦合动力学的协调元和杂交元计算模型。本文对流固耦合问题的变分方法发展和提高计算效率具有重要作用。 展开更多

关键词 储罐结构 拟变分原理 耦合因子 拟驻值条件 流固耦合动力学 LAGRANGE乘子 流固耦合 计算模型

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流固耦合动力学与航天工程中的流-固-控耦合问题 被引量：6

9

作者 苟兴宇 马兴瑞 黄怀德 《航天器工程》 1996年第4期1-14,共14页

流固耦合动力学是目前一般力学领域的重要研究内容,在航天工程中,流固耦合问题更有其特殊的重要性。本文较系统地介绍了流固耦合动力学的研究内容及研究方法,并详细地综述了航天工程中与流体有关的耦合动力学问题的研究进展,最后指出了... 流固耦合动力学是目前一般力学领域的重要研究内容,在航天工程中,流固耦合问题更有其特殊的重要性。本文较系统地介绍了流固耦合动力学的研究内容及研究方法,并详细地综述了航天工程中与流体有关的耦合动力学问题的研究进展,最后指出了流体-航天器耦合动力学的非线性特征。 展开更多

关键词 流固耦合动力学 航天工程 非线性

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华中科技大学航空航天学院副教授代胡亮 研精覃思 行稳致远

10

作者 王涵 《中国高新科技》 2023年第3期25-26,共2页

几经沟通,在深秋的一个午后,我们终于约访到在忙碌间隙的代胡亮博士。作为华中科技大学航空航天学院副教授,年轻的代胡亮是我国力学研究领域的一位后起之秀。他低调、谦和,多年来把自己的全部时间和精力都投入到科研和教学工作中,并瞄... 几经沟通,在深秋的一个午后,我们终于约访到在忙碌间隙的代胡亮博士。作为华中科技大学航空航天学院副教授,年轻的代胡亮是我国力学研究领域的一位后起之秀。他低调、谦和,多年来把自己的全部时间和精力都投入到科研和教学工作中,并瞄准“流固耦合动力学与控制”研究,稳扎稳打,不徐不疾,以自己的节奏不断推进工作进展,取得了一系列创新成果,展现了我国新一代科技工作者的动人风采。 展开更多

关键词 科技工作者 华中科技大学 航空航天 流固耦合动力学 力学研究 创新成果 研精覃思 科研和教学

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十字形伞开伞充气过程数值仿真研究

11

作者 谢淮 刘宇 +1 位作者 王臻 昌飞 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2023年第3期32-40,共9页

十字形降落伞是航空航天减速领域常用的伞型,开伞充气过程是其工作过程中较为复杂的一个阶段。为了研究十字形伞开伞充气过程中的动力学特性,文章基于任意拉格朗日-欧拉方法对十字形伞开伞过程进行流固耦合仿真计算,并将计算结果与风洞... 十字形降落伞是航空航天减速领域常用的伞型,开伞充气过程是其工作过程中较为复杂的一个阶段。为了研究十字形伞开伞充气过程中的动力学特性,文章基于任意拉格朗日-欧拉方法对十字形伞开伞过程进行流固耦合仿真计算,并将计算结果与风洞试验结果进行对比。对比发现:仿真计算得到的十字形伞稳态外形与试验结果一致,且仿真获得的降落伞气动载荷历程曲线与试验结果基本相符,载荷呈现出随着开伞过程逐渐增大,在开伞结束达到最大值后略有降低并逐渐稳定的趋势。仿真结果还表明,在十字形伞开伞过程中,伞衣的最大应力点位于伞臂的中心区域,充气顺序的先后会影响伞臂的应力分布,降落伞稳定后伞衣应力呈对称分布。文章采用的仿真方法能较好地模拟十字形伞开伞充气的动力学过程,得到的伞衣应力分布特点及影响因素可为十字形伞的设计与优化提供参考。 展开更多

关键词 十字形降落伞 计算流固耦合动力学 开伞 充气

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流固耦合动力学在桥梁工程中的应用 被引量：1

12

作者 张维涛 窦广胜 齐秀云 《中国水运（下半月）》 2016年第2期205-207,共3页

本文以流固耦合动力学及其在桥为题目展开相关讨论,从历史发展的角度介绍了它的应用领域的变化及扩展,分析在水流与双薄壁墩流固耦合效应之下,水位变化对桥梁结构的动力影响;重点结合某桥梁工程从理论层面、从模型建立与分析角度,探讨... 本文以流固耦合动力学及其在桥为题目展开相关讨论,从历史发展的角度介绍了它的应用领域的变化及扩展,分析在水流与双薄壁墩流固耦合效应之下,水位变化对桥梁结构的动力影响;重点结合某桥梁工程从理论层面、从模型建立与分析角度,探讨流固耦合动力学在桥梁工程中的应用。 展开更多

关键词 流固耦合动力学 桥梁工程 应用

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