积水路面轮胎部分滑水数值模拟 被引量：18

1

作者 黄晓明 刘修宇 +3 位作者 曹青青 闫天昊 朱晟泽 周兴林 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期113-121,共9页

为揭示部分滑水状态下轮胎路面作用机理,采用有限元数值模拟方法,分别建立了175-70-R15型轮胎模型和水-空气复合水膜模型,并基于耦合欧拉-拉格朗日法建立了三维充气花纹轮胎滑水数值模型.探讨了水膜厚度和轮胎速度对汽车轮胎受力状态的... 为揭示部分滑水状态下轮胎路面作用机理,采用有限元数值模拟方法,分别建立了175-70-R15型轮胎模型和水-空气复合水膜模型,并基于耦合欧拉-拉格朗日法建立了三维充气花纹轮胎滑水数值模型.探讨了水膜厚度和轮胎速度对汽车轮胎受力状态的影响,分析了轮胎所处运动状态对部分滑水过程的影响.计算结果表明:随着水膜厚度的增加,水流竖向托举力增加,纵向附着力减小,轮胎更早地进入完全滑水状态;随着轮胎行驶速度的增加,水流纵向拖拽力大幅增加,同时随着水膜的增厚,这种增加趋势更加明显;回归得到了轮胎受到的水流竖向托举力与水膜厚度和行驶速度的关系式;相比于自由滚动,轮胎处于ABS状态时,更早进入完全滑水状态. 展开更多

关键词 道路工程 轮胎滑水数值模型 耦合欧拉拉格朗日法 部分滑水 水流竖向托举力

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基于CEL方法搅拌摩擦焊材料流动及缺陷的模拟 被引量：13

2

作者 朱智 王敏 +3 位作者 张会杰 张骁 于涛 吴振强 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期294-299,共6页

基于欧拉-拉格朗日耦合(CEL)方法,建立一个新的搅拌摩擦焊多场耦合计算模型,模拟焊接过程中焊缝区材料的塑性流动与缺陷形成,并通过开展搅拌摩擦焊试验,分别从温度场、焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变及焊接缺陷几方面对模拟结果的准确... 基于欧拉-拉格朗日耦合(CEL)方法,建立一个新的搅拌摩擦焊多场耦合计算模型,模拟焊接过程中焊缝区材料的塑性流动与缺陷形成,并通过开展搅拌摩擦焊试验,分别从温度场、焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变及焊接缺陷几方面对模拟结果的准确性进行验证。结果表明:模拟温度与实测数据吻合较好,最大误差为23.4℃;焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变区的形状和尺寸均与实际焊缝吻合较好;模型能够较准确地预测焊缝内部孔洞缺陷的形成,且缺陷产生的位置与实际位置相吻合,缺陷尺寸的模拟值略大于其实测值。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 材料流动 焊接缺陷 欧拉-拉格朗日耦合方法 数值模拟

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海床土体减缓坠物对海底管道撞击作用的研究 被引量：11

3

作者 姜逢源 赵玉良 +1 位作者 谭俊哲 董胜 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期235-245,共11页

海底管道受坠物撞击的损伤分析中,海床土体是不宜忽略的因素。基于耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL法),该文建立了模拟坠物撞击海底管道过程中土体变形的有限元模型,并进行了物理模型试验,二者结果吻合较好。针对粘土海床,分析了海床柔性、... 海底管道受坠物撞击的损伤分析中,海床土体是不宜忽略的因素。基于耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL法),该文建立了模拟坠物撞击海底管道过程中土体变形的有限元模型,并进行了物理模型试验,二者结果吻合较好。针对粘土海床,分析了海床柔性、海床土质、管道埋深、摩擦及坠物形状对海底管道损伤的影响。研究表明:对于裸置管道,海床柔性使一部分撞击能量转化为管道的整体变形,减轻管道局部损伤;对于埋置管道,基于软件的二次开发,考虑了正常固结粘土及均质粘土两种情况,二者的安全埋深相差较大。综合考虑上述土质的影响,2 m的埋深可提供有效的保护;埋深超过1 m时,坠物与土体间的摩擦系数对管道损伤的影响更加明显;形状尖锐的坠物受到土体的阻力较小,对管道造成的损伤程度较大。不同形状的坠物撞击管道时,管道的变形特征存在差异。研究结果对管道的风险评估及安全埋深设计具有指导意义。 展开更多

关键词 海洋工程 海底管道 耦合欧拉-拉格朗日算法 冲击荷载 埋深 正常固结土 海床柔性

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基于轮胎滑水模型的轮胎-沥青路面附着特性影响因素分析 被引量：11

4

作者 郑彬双 朱晟泽 +1 位作者 程永振 黄晓明 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期719-725,共7页

为研究轮胎与沥青路面之间的附着特性,基于耦合欧拉-拉格朗日法(CEL法)建立充气花纹轮胎滑水有限元模型,验证了滑水模型适用性,计算出AC,SMA及OGFC三种沥青路面附着系数曲线.基于轮胎-路面附着特性理论,分析了制动防抱死系统(ABS)状态... 为研究轮胎与沥青路面之间的附着特性,基于耦合欧拉-拉格朗日法(CEL法)建立充气花纹轮胎滑水有限元模型,验证了滑水模型适用性,计算出AC,SMA及OGFC三种沥青路面附着系数曲线.基于轮胎-路面附着特性理论,分析了制动防抱死系统(ABS)状态和潮湿条件下轮胎-路面附着特性影响因素.研究发现:胎路附着特性与轮胎运动状态有关,随滑移率增大轮胎受到的纵向附着系数先上升后下降,滑移率为15%左右时附着系数达到最大;在水膜厚度较小、轮胎压力较高时增大表面宏观纹理可提高路面抗滑性;平均断面深度(MPD)一定时,干燥路面较潮湿状态体现出更高的附着性能;相同水膜厚度时,附着系数随车速增加而不断减小,OGFC路面比AC路面和SMA路面具有更好的抗滑性能. 展开更多

关键词 沥青路面 轮胎滑水模型 耦合欧拉拉格朗日法 附着系数 滑移率

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飞行参数对旋翼桨-涡干扰噪声特性的影响机理研究 被引量：11

5

作者 史勇杰 徐国华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2520-2528,共9页

针对旋翼桨-涡干扰(BVI)现象的复杂特征,建立了一个耦合欧拉-拉格朗日数值方法用于干扰过程中脉冲气动载荷的计算。该方法将旋翼流场计算域分为两部分:在桨叶附近区域,通过求解Navier-Stokes方程来模拟流场中旋翼桨尖涡的形成;在尾迹输... 针对旋翼桨-涡干扰(BVI)现象的复杂特征,建立了一个耦合欧拉-拉格朗日数值方法用于干扰过程中脉冲气动载荷的计算。该方法将旋翼流场计算域分为两部分:在桨叶附近区域,通过求解Navier-Stokes方程来模拟流场中旋翼桨尖涡的形成;在尾迹输运区,采用自由尾迹模型表示尾迹涡的运动及其影响。噪声的计算采用基于声学类比法的FWH方程。应用上述方法以AH-1/OLS旋翼为研究对象,分析了桨盘迎角、前进比和拉力系数3个飞行参数对BVI噪声特性的影响。计算结果表明:BVI噪声具有很强指向性,受桨盘上多处干扰的共同作用,噪声可能向直升机前下方多个方向传播;通过调整下降角度和前飞速度,增大平行干扰的垂直干扰距离,可有效地规避强BVI的出现;拉力系数变化会引起传播方向的改变,而对干扰噪声的强度影响不大。 展开更多

关键词 桨-涡干扰 旋翼噪声 耦合欧拉拉格朗日方法 计算流体力学 自由尾迹 直升机

原文传递

基于CEL法的静压管桩挤土效应数值分析 被引量：10

6

作者 魏丽敏 李双龙 +2 位作者 杜猛 张红 何群 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期28-38,共11页

采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)有限元法分别建立单桩模型、预钻孔单桩模型、压入桩和隔离桩并存的双桩模型,研究桩周土体位移场变化规律,探讨预钻孔、隔离桩对挤土效应的控制效果。结果表明:管桩静压过程中,压桩深度不同,土体径向水平位... 采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)有限元法分别建立单桩模型、预钻孔单桩模型、压入桩和隔离桩并存的双桩模型,研究桩周土体位移场变化规律,探讨预钻孔、隔离桩对挤土效应的控制效果。结果表明:管桩静压过程中,压桩深度不同,土体径向水平位移沿深度分布规律也不同,但其最大值始终出现在桩尖附近,且距桩尖下6~7 d(d为桩径)深度以下土体不受压桩影响;当桩压入深度大于8 d后,土体由浅层破坏转至深层破坏,对地表隆起的影响不再明显;压桩完成后,土体径向位移随与桩距离的增大呈指数型衰减。预钻孔深度越大,对挤土效应控制效果越好;隔离桩可以大大削弱其背侧土体的挤土变形量,且使发生最大径向水平位移的位置由桩尖附近向上转移至0.5L(L为桩长)深度处。CEL有限元法适用于静压管桩挤土效应分析,可推广应用于诸如沉桩、桩靴贯入等考虑大变形岩土工程问题的研究。 展开更多

关键词 耦合欧拉-拉格朗日法 挤土效应 数值分析 预钻孔 隔离桩

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桨叶气动外形对直升机桨-涡干扰噪声影响研究 被引量：9

7

作者 史勇杰 苏大成 徐国华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期235-242,共8页

针对旋翼桨-涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)现象的复杂特征,建立了一个基于Navier-Stokes方程/自由尾迹模型的耦合欧拉-拉格朗日数值方法,用于干扰过程中脉冲气动载荷的计算。噪声的预测采用基于声学类比法的FW-H方程。应用上述... 针对旋翼桨-涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)现象的复杂特征,建立了一个基于Navier-Stokes方程/自由尾迹模型的耦合欧拉-拉格朗日数值方法,用于干扰过程中脉冲气动载荷的计算。噪声的预测采用基于声学类比法的FW-H方程。应用上述方法以AH-1/OLS旋翼为研究对象,从"设计降噪"角度分析了具有后掠、前掠、尖削和下反桨尖形状旋翼的桨-涡干扰噪声特性。结果表明:目前直升机常采用的桨叶外形(尖削、后掠)对于降低桨-涡干扰噪声是有限的;而采用前掠、下反桨叶的旋翼具有较好的噪声隐身特性。 展开更多

关键词 直升机 桨-涡干扰 旋翼噪声 耦合eulerian-lagrangian方法 桨叶外形

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基于耦合欧拉-拉格朗日方法的射弹高速入水尾拍数值分析 被引量：9

8

作者 王晓辉 孙士明 +2 位作者 季锦梁 王志 褚学森 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期110-115,共6页

针对超空泡射弹火炮武器在航空反水雷作战中的应用,基于有限元分析软件Abaqus耦合欧拉-拉格朗日方法,开展射弹高速入水过程的数值模拟研究。通过对射弹垂直入水过程的数值模拟,获得高速入水载荷的一般形式;分析射弹倾斜入水过程中入水... 针对超空泡射弹火炮武器在航空反水雷作战中的应用,基于有限元分析软件Abaqus耦合欧拉-拉格朗日方法,开展射弹高速入水过程的数值模拟研究。通过对射弹垂直入水过程的数值模拟,获得高速入水载荷的一般形式;分析射弹倾斜入水过程中入水空泡的包覆状态与入水载荷、入水姿态变化之间的耦合关系,揭示射弹入水尾拍这一动态稳定运动的形成机理。不同入水攻角下射弹高速入水尾拍的仿真结果表明,在相同发射状态下,入水攻角是影响射弹密集度的重要因素。 展开更多

关键词 超空泡射弹 高速入水 耦合欧拉-拉格朗日方法 尾拍

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基于CEL有限元法的大管径钢管桩贯入海基过程的承载力分析 被引量：4

9

作者 张开云 夏晓舟 +1 位作者 易大可 张家升 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期395-406,共12页

鉴于耦合欧拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)有限元方法在计算分析接触大变形问题时的优势,建立了大管径钢管桩贯入海基的CEL有限元模型,即在被贯入的海基层采用欧拉有限元法建模,其它层采用拉格朗日有限元法建模,两者之... 鉴于耦合欧拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)有限元方法在计算分析接触大变形问题时的优势,建立了大管径钢管桩贯入海基的CEL有限元模型,即在被贯入的海基层采用欧拉有限元法建模,其它层采用拉格朗日有限元法建模,两者之间通过罚函数的接触算法进行耦合.在欧拉有限元模型中,采用算子分裂技术.为兼顾计算模型的精度和效率,本文先对模型的网格密度和贯入速度进行稳定性分析,以此确定合适的网格模型和适宜的贯入速度,同时验证CEL方法在贯入模拟中的可行性.随后针对不同土体类型和不同土体参数变化,探究土体贯入阻力随贯入深度的变化规律.计算结果表明砂土的贯入阻力最大,粉砂土次之,粘土的贯入阻力最小;且贯入阻力对土体内摩擦角的变化最为敏感,对土体粘聚力的变化比较敏感,而对土体模量的变化不敏感. 展开更多

关键词 耦合欧拉—拉格朗日方法 大管径钢管桩 海基贯入沉桩模拟 承载力分析 土体参数的敏感性分析

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拖曳锚在海床中运动特性的大变形有限元分析 被引量：8

10

作者 李培冬 刘海笑 赵燕兵 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2016年第2期56-63,共8页

拖曳锚由于其承载性能和深水中便于安装被广泛应用于海洋工程系泊系统中,如:适用于悬链式系泊系统的传统拖曳锚和适用于绷紧式系泊系统的法向承力锚。拖曳锚安装过程中涉及诸多运动特性:锚板运动方向、系缆点处拖曳力和拖曳角及运动轨... 拖曳锚由于其承载性能和深水中便于安装被广泛应用于海洋工程系泊系统中,如:适用于悬链式系泊系统的传统拖曳锚和适用于绷紧式系泊系统的法向承力锚。拖曳锚安装过程中涉及诸多运动特性:锚板运动方向、系缆点处拖曳力和拖曳角及运动轨迹。基于大变形有限元分析技术耦合的欧拉-拉格朗日法,并引入缆绳方程,建立起锚-缆绳-海床土耦合作用的有限元分析模型;模拟了拖曳锚在均质和线性强度黏土中的嵌入安装过程,研究了锚板运动方向、系缆点处拖曳力和拖曳角及运动轨迹等运动特性;通过与已有的有限元分析方法及理论方法进行对比,验证了该分析模型的有效性;与已有的有限元分析方法相比,提出的分析模型有效地提高了计算效率。 展开更多

关键词 拖曳锚 运动特性 耦合的欧拉-拉格朗日法 缆绳方程 大变形有限元

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带椭球形气囊航行体落水-上浮过程仿真 被引量：1

11

作者 包健 马贵辉 +2 位作者 孙龙泉 陈惟楚 李明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期206-218,共13页

针对水下发射模型试验中的模型低速落水问题,提出一种带椭球形气囊的航行体落水回收方案,两个气囊等距分布在航行体两侧,航行体与气囊之间用连接带相连。数值仿真基于Abaqus的耦合欧拉-拉格朗日方法,通过对比AUV头段入水的试验结果和仿... 针对水下发射模型试验中的模型低速落水问题,提出一种带椭球形气囊的航行体落水回收方案,两个气囊等距分布在航行体两侧,航行体与气囊之间用连接带相连。数值仿真基于Abaqus的耦合欧拉-拉格朗日方法,通过对比AUV头段入水的试验结果和仿真结果,验证数值方法的有效性。分析在不同姿态角和不同初始囊压的条件下,带气囊航行体低速落水后的运动过程、囊压变化以及连接带的受力情况。研究结果表明,航行体姿态角是影响落水-上浮过程的最重要因素,初始囊压次之;对于最大落水深度、囊压峰值、拉力峰值而言,趋于垂直落水的工况更加危险,最大落水深度为1.33倍航行体长度,最大囊压为3.7倍基准囊压,连接带最大拉力为2.2倍航行体重力。这些结论可为航行体落水回收的方案设计与结构参数设计提供参考依据。 展开更多

关键词 航行体 气囊 落水冲击 耦合欧拉-拉格朗日方法

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铝合金双轴肩搅拌摩擦焊过程材料流动行为 被引量：7

12

作者 刘西畅 李文亚 +1 位作者 高彦军 温泉 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期48-56,I0005,共10页

由于下轴肩的引入,双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中的材料流动行为较常规搅拌摩擦焊更为剧烈和复杂,显著影响接头力学性能.以2219铝合金为研究对象,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了BT-FSW过程三维热力耦合模型,并利用示踪粒子技术分析... 由于下轴肩的引入,双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中的材料流动行为较常规搅拌摩擦焊更为剧烈和复杂,显著影响接头力学性能.以2219铝合金为研究对象,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了BT-FSW过程三维热力耦合模型,并利用示踪粒子技术分析了焊接过程中材料的流动行为.结果表明,BT-FSW过程中的材料流动存在不同时性,靠近轴肩的材料先开始运动,且流动剧烈,随着逐渐远离轴肩位置,材料流动愈加滞后,但流动状态更加平稳;水平方向上前进侧材料作为剪切层内侧材料,绕搅拌针旋转后大部分沉积于搅拌头后方前进侧区域,而后退侧材料仅受到剪切层内侧材料的带动,进而被旋推至后方沉积;厚度方向上塑性材料在抵达搅拌头后方焊缝中心线前流动较弱,随后材料受到上、下轴肩挤压向板材中心流动. 展开更多

关键词 双轴肩搅拌摩擦焊 铝合金 耦合欧拉-拉格朗日方法 示踪 材料流动行为

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水下爆炸作用下船舶结构与燃气轮机动态响应的数值研究 被引量：6

13

作者 赵松涛 王南 +2 位作者 王鑫 戴光昊 刘云龙 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期815-827,共13页

本文对水下爆炸作用下舰船结构及燃气轮机结构冲击响应进行了数值研究。首先,基于CEL方法建立了近自由面水下爆炸流固耦合动力学模型。然后结合燃气轮机-船体一体化仿真分析方法,对不同水下爆炸工况下的舰船结构冲击环境,以及燃气轮机... 本文对水下爆炸作用下舰船结构及燃气轮机结构冲击响应进行了数值研究。首先,基于CEL方法建立了近自由面水下爆炸流固耦合动力学模型。然后结合燃气轮机-船体一体化仿真分析方法,对不同水下爆炸工况下的舰船结构冲击环境,以及燃气轮机冲击损伤特性进行了评估分析,总结了工况参数对燃气轮机冲击响应特征的影响规律,旨在为舰用燃气轮机抗冲击设计提供技术参考。 展开更多

关键词 水下爆炸 燃气轮机 动态响应 CEL方法 抗冲击

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基于耦合欧拉-拉格朗日方法的砂土中静压桩挤土效应数值模拟

14

作者 韩超 王彤 +5 位作者 陈德文 孙恩赐 李平 吴则祥 周冲 庄培芝 《山东大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期143-152,共10页

为探讨砂土地基中静压桩沉桩过程的挤土效应,引入Simsand砂土临界状态本构模型,采用耦合欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)方法,模拟分析了砂土中静压沉桩过程的挤土效应。基于相关试验数据校定本构模型参数,利用模拟离... 为探讨砂土地基中静压桩沉桩过程的挤土效应,引入Simsand砂土临界状态本构模型,采用耦合欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)方法,模拟分析了砂土中静压沉桩过程的挤土效应。基于相关试验数据校定本构模型参数,利用模拟离心机沉桩试验,验证数值模型的准确性。结果表明,挤土效应的影响区域直径随着桩尖角度和砂土相对密度的增大而增大,压入过程中,平底桩的挤土效应倾向于竖向向前,增大了土体阻力。桩基压入引起近地表土层发生隆起,密砂地层的隆起较松砂地层显著。随着深度增加,桩周土体的竖向位移由隆起变为向下移动,且趋于稳定,密砂中发生的侧向位移大于松砂地层。挤土效应的影响区域直径随桩端竖向向下方向迅速衰减,随桩端竖向向上方向发生小幅度减小,在密砂中沿径向方向呈现先增大后减小的趋势。 展开更多

关键词 静压桩 数值模拟 耦合欧拉-拉格朗日方法 挤土效应 砂土

原文传递

层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应数值模拟

15

作者 王彤 高北 +4 位作者 蔡汉竹 吴则祥 莫品强 扈萍 庄培芝 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期609-618,633,共11页

为了探讨静压桩贯入层状砂土地基引起的桩周土体分层效应,基于耦合欧拉-拉格朗日法,结合考虑颗粒破碎的砂土临界状态本构模型SIMSAND-Br模型,建立层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应数值模型;基于已有的三轴排水剪切试验数据校正SIMS... 为了探讨静压桩贯入层状砂土地基引起的桩周土体分层效应,基于耦合欧拉-拉格朗日法,结合考虑颗粒破碎的砂土临界状态本构模型SIMSAND-Br模型,建立层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应数值模型;基于已有的三轴排水剪切试验数据校正SIMSAND-Br模型参数,并用于模拟已有的离心机桩基贯入模型试验,通过对比模拟结果与已有的离心机桩基贯入模型试验数据,验证所建立模型的可靠性;采用验证后的所建立模型模拟分析层状砂土地基中静压桩贯入阻力和土体位移。结果表明:模拟计算的静压桩贯入阻力和土体位移结果与已有的离心机桩基贯入模型试验结果一致,所建立的模型可以用于层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应的模拟分析;土体分层对于靠近土体分层界面一定范围内的静压桩贯入阻力和所引起的竖向位移具有较大影响,影响区域直径约为桩直径的4~10倍,对水平位移的影响极小,该影响区域大小随着砂土相对密实度和与分层界面距离的变化而显著变化。 展开更多

关键词 桩基 挤土效应 耦合欧拉-拉格朗日法 层状砂土地基 数值模拟

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双层地基中纺锤形桩靴基础贯入阻力及机理分析 被引量：6

16

作者 范庆来 苏煜茹 张炳磊 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期452-459,共8页

采用基于耦合欧拉—拉格朗日算法的三维大变形有限元方法对于上硬下软黏土地基及上砂下黏双层地基上纺锤形桩靴的贯入过程进行了数值模拟.在有限元软件ABAQUS平台上进行二次开发,将黏土不排水抗剪强度软化经验规律与基于Tresca屈服准则... 采用基于耦合欧拉—拉格朗日算法的三维大变形有限元方法对于上硬下软黏土地基及上砂下黏双层地基上纺锤形桩靴的贯入过程进行了数值模拟.在有限元软件ABAQUS平台上进行二次开发,将黏土不排水抗剪强度软化经验规律与基于Tresca屈服准则的理想弹塑性模型相结合,从而可以比较合理地考虑黏土渐进软化特性对于桩靴贯入机制的影响.进而系统地探讨了上层土厚度与桩靴直径之比、砂土层内摩擦角、黏土层不排水抗剪强度及其应变软化参数等对于桩靴贯入阻力曲线的影响,揭示了不同情况下穿透现象发生时的土体变形机理.计算结果表明:上层土厚度与桩靴直径之比对于贯入阻力曲线具有很大影响,上层黏土硬壳层的强度软化特性会降低桩靴贯入过程中发生穿透破坏的可能性.随着贯入深度的增大,上砂下黏地基中,桩靴基础上部形成了漏斗状陷坑,而上硬下软黏土地基中则形成了一个倒置的无底啤酒瓶状陷坑. 展开更多

关键词 桩靴基础 贯入阻力 耦合欧拉—拉格朗日算法 大变形分析 穿透破坏 层状地基 渐近软化

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基于CEL方法的Al/Mg搅拌摩擦焊温度场及材料混合流动研究 被引量：1

17

作者 段亚雄 刘其鹏 +4 位作者 高月华 李雯 柯黎明 牛鹏亮 徐洋 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2565-2572,共8页

基于耦合欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagrangion,CEL)方法建立AA5A06铝合金与AZ31B镁合金对接搅拌摩擦焊接(friction stir welding,FSW)的全热力耦合数值模型,并结合试验测试对Al/Mg异种金属FSW过程的温度场及材料混合流动特征进... 基于耦合欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagrangion,CEL)方法建立AA5A06铝合金与AZ31B镁合金对接搅拌摩擦焊接(friction stir welding,FSW)的全热力耦合数值模型,并结合试验测试对Al/Mg异种金属FSW过程的温度场及材料混合流动特征进行研究。数值模拟所得特征点的温度循环曲线、焊缝表面形貌以及横截面上异种材料的混合分布状态均与试验结果吻合良好。在此基础上,采用质点追踪法对材料混合流动行为进行了深入分析。结果表明,高温区集中分布在轴肩下方区域,返回侧(镁侧)温度较低,温度梯度较大。焊缝区上表面材料熔合线偏向于前进侧(铝侧)。搅拌针附近材料流动剧烈,前进侧和返回侧的大部分材料都较均匀地沉积于搅拌针后方。前进侧与返回侧材料在水平和竖直方向上的交叉混合流动,促使最终形成了2种材料“咬合式”的结合界面特征。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 铝/镁异种合金 耦合欧拉-拉格朗日方法 材料混合流动

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考虑结构性黏土应变软化效应的 桩靴竖向承载特性研究 被引量：4

18

作者 焦钰祺 贺林林 +1 位作者 梁越 刘旭菲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1374-1382,共9页

为评估桩靴在结构性较强的黏土场地贯入时,土体的应变软化效应对桩靴竖向承载特性的影响,首先采用VUSDFLD子程序定义结构性黏土不排水抗剪强度s_(u)随累积绝对塑性剪应变ξ的变化关系,使现行的耦合欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagra... 为评估桩靴在结构性较强的黏土场地贯入时,土体的应变软化效应对桩靴竖向承载特性的影响,首先采用VUSDFLD子程序定义结构性黏土不排水抗剪强度s_(u)随累积绝对塑性剪应变ξ的变化关系,使现行的耦合欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagrangian,简称CEL)数值分析方法能够模拟结构性黏土的应变软化效应。然后,基于改进后的CEL数值分析方法,分析土体灵敏度S_(t)、土体应变软化参数ξ_(95)及土体脆性参数β对桩靴上方土体回流及竖向承载特性的影响。结果表明:S_(t)、ξ_(95)及β均会对桩靴上方土体回流及桩靴竖向承载力产生影响,其中反映结构性黏土脆性特性的参数β影响最显著。与未考虑土体应变软化效应的情况相比,考虑结构性黏土应变软化效应的桩靴竖向承载力因子和极限孔穴高度明显偏低。此外,建立了桩靴在结构性较强的海洋黏土场地预压贯入时的归一化极限孔穴高度及桩靴深贯入竖向承载力预测公式,预测结果较合理。研究成果也可为实际工程中评估桩靴深贯入竖向承载力、预测桩靴最终贯入深度提供参考。 展开更多

关键词 结构性黏土 应变软化效应 极限孔穴高度 竖向承载力 耦合欧拉-拉格朗日方法

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复杂旋翼流场的耦合欧拉-拉格朗日数值方法 被引量：5

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作者 魏鹏 史勇杰 徐国华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1538-1547,共10页

针对影响旋翼流场求解精度的关键因素"桨叶复杂近体流动"和"尾迹涡畸变",结合计算流体力学(CFD)方法和黏性涡方法,发展了一套适合于复杂旋翼涡流场分析的耦合欧拉-拉格朗日数值方法:为捕捉桨尖三维效应、激波等细... 针对影响旋翼流场求解精度的关键因素"桨叶复杂近体流动"和"尾迹涡畸变",结合计算流体力学(CFD)方法和黏性涡方法,发展了一套适合于复杂旋翼涡流场分析的耦合欧拉-拉格朗日数值方法:为捕捉桨尖三维效应、激波等细节流场特征,在桨叶近体区域采用CFD方法对其进行求解;针对高雷诺数旋翼流场中桨尖涡的紧凑结构特点,引入黏性涡方法建立了高分辨率的尾迹求解模型;两计算域间的信息交换采用了集中涡源法和边界修正法。应用所建立的计算方法,以旋翼CFD标准验证试验(Caradonna-Tung旋翼)为算例,对尾迹影响明显的悬停状态进行了数值模拟,通过对比耦合边界处流场特征及桨叶表面压力系数分布,验证了方法的有效性。此外,还从旋翼尾迹捕捉精度、涡量耗散特征及计算时间等方面对不同计算方法进行了对比分析,结果表明耦合方法可充分发挥CFD和黏性涡方法各自的优点,在旋翼流场数值模拟方面具有独特的优势。 展开更多

关键词 耦合欧拉-拉格朗日方法 黏性涡方法 旋翼尾迹 旋翼流场 直升机

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堆载作用下邻近单桩响应的耦合与非耦合分析

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作者 马迪 《粉煤灰综合利用》 CAS 2023年第3期42-49,共8页

本文介绍了两种计算堆载对邻近单桩影响的方法:目前较常用的是将土和桩的响应分开求解的非耦合方法;另一种为使用显式耦合欧拉-拉格朗日(CEL)技术建立数值分析模型。计算并比较了耦合/非耦合方法所得的桩基响应,并分析其结果差异的原因... 本文介绍了两种计算堆载对邻近单桩影响的方法:目前较常用的是将土和桩的响应分开求解的非耦合方法;另一种为使用显式耦合欧拉-拉格朗日(CEL)技术建立数值分析模型。计算并比较了耦合/非耦合方法所得的桩基响应,并分析其结果差异的原因。此外,应用CEL耦合模型对堆载间距、强度、桩径进行参数敏感性分析得出:(1)堆载距离单桩越近,0~5 m深度内桩的水平位移越大,桩顶位置尤其突出。间距为1.0 B时弯矩最大值相对于间距0.5 B减小约71%、间距为1.5 B时弯矩最大值相对于间距B减小约57.3%;(2)堆载强度增加,桩身水平位移增加。堆载下沉深度为0.05 B时桩基弯矩最大值与下沉0.1 B基本一致,只是弯矩最大值点深度增加;堆载下沉深度为0.15 B时桩基弯矩最大值相对于下沉0.1 B增加约88.3%;(3)桩径由0.375 m增大到0.75 m可使桩顶位移减小82%,桩基相对弯矩(M/EI)最大值减小73%。 展开更多

关键词 堆载 耦合法 非耦合法 耦合欧拉-拉格朗日法 CEL 数值分析 土体变形

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