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柔性螺旋桨非定常流场及结构动态响应数值计算 预览
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作者 丁永乐 宋保维 王鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期456-461,共6页
为了研究柔性材料螺旋桨的非定常流场特性和结构振动响应,本文采用非定常CFD/FEM流固耦合方法,对均匀来流下各向同性材料柔性螺旋桨的动态特性进行了数值计算。分析了流场非定常波动量和结构振动响应之间的关系,明确了柔性叶片振动特性... 为了研究柔性材料螺旋桨的非定常流场特性和结构振动响应,本文采用非定常CFD/FEM流固耦合方法,对均匀来流下各向同性材料柔性螺旋桨的动态特性进行了数值计算。分析了流场非定常波动量和结构振动响应之间的关系,明确了柔性叶片振动特性和流固耦合的机理。结果表明:非定常梢涡的生成与耗散对流场的波动影响较大,而相较流场负载波动,叶片前两阶湿模态频率对结构振动影响更大;柔性桨的推力波动可分解为受静压变形后的刚性桨所产生的推力与高阶频率的流场压力波动的叠加,而在均匀来流中后者数值不大,因此使用稳态流固耦合方法求解柔性桨的敞水性能是合适的。 展开更多
关键词 柔性结构 螺旋桨 流固耦合 动态响应 计算流体力学 有限元分析 非定常流场 结构振动
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高超声速舵面颤振的数值模拟影响因素研究 预览
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作者 张兵 许辉 +1 位作者 韩景龙 宣传伟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期43-51,共9页
针对某高超声速舵面颤振风洞试验模型开展了数值模拟研究,采用多种气动力模型和耦合迭代策略,研究对颤振预测结果的影响。计算结果表明,采用三阶活塞理论、统一升力面理论、Euler方程和N-S方程的颤振动压预测结果较接近,与试验值误差均... 针对某高超声速舵面颤振风洞试验模型开展了数值模拟研究,采用多种气动力模型和耦合迭代策略,研究对颤振预测结果的影响。计算结果表明,采用三阶活塞理论、统一升力面理论、Euler方程和N-S方程的颤振动压预测结果较接近,与试验值误差均在7%以内。采用时域方法计算时,松耦合方法的误差较大,超过15%。同时还发现,支撑机构会带来激波边界层干扰效应,一定程度上提高了颤振动压,考虑该因素的预测结果与试验值更接近。 展开更多
关键词 高超声速 颤振 风洞试验 计算流体力学 流固耦合
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真实感固流交互动画的统一物质点法模拟 预览
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作者 邵绪强 郑凯玄 +1 位作者 徐伟峰 赵文清 《图学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期497-502,共6页
固流交互模拟是基于物理的流体模拟技术的重要研究内容,其中如何解决非穿透和滑移接触是难点。为此,提出一种真实感固流交互动画的统一物质点法模拟方法。首先,给出一种基于物质点法的快速微可压缩流体模拟方法,并在统一背景欧拉网格上... 固流交互模拟是基于物理的流体模拟技术的重要研究内容,其中如何解决非穿透和滑移接触是难点。为此,提出一种真实感固流交互动画的统一物质点法模拟方法。首先,给出一种基于物质点法的快速微可压缩流体模拟方法,并在统一背景欧拉网格上对固体和流体动量方程进行求解;其次,检测固流接触区域并在其上构建局部多重背景网格,给出一种动量守恒保持的速度修正方法对固体和流体各自网格结点进行速度修正,从而实现固流交互的非穿透和滑移接触效果模拟。实验结果表明,该方法可以模拟稳定、真实的固流交互动画,适用于计算机图形学和虚拟现实领域中的真实感模拟应用。 展开更多
关键词 物质点法 固流交互 流体模拟 物理模拟
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基于物理的海洋场景模拟技术综述
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作者 李海江 任鸿翔 邱绍杨 《大连海事大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期47-65,共19页
系统阐述海洋场景模拟的发展历程以及当前基于物理的海洋场景模拟热点问题和前沿理论,并对浪花的动态仿真、流体表面重建以及流固耦合等细节增强策略进行详细分析和总结,就实时模拟问题中的加速策略进行了简要论述.
关键词 海洋场景模拟 流体表面重建 流固耦合 波浪谱 光滑粒子流体动力学
Influence exerted by bone-containing target body on thermoacoustic imaging with current injection
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作者 李艳红 刘国强 +1 位作者 宋佳祥 夏慧 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第4期230-241,共12页
Thermoacoustic imaging with current injection(TAI-CI) is a novel imaging technology that couples with electromagnetic and acoustic research, which combines the advantages of high contrast of the electrical impedance t... Thermoacoustic imaging with current injection(TAI-CI) is a novel imaging technology that couples with electromagnetic and acoustic research, which combines the advantages of high contrast of the electrical impedance tomography and the high spatial resolution of sonography, and therefore has the potential for early diagnosis. To verify the feasibility of TAI-CI for complex bone-containing biological tissues, the principle of TAI-CI and the coupling characteristics of fluid and solid were analyzed. Meanwhile, thermoacoustic(TA) effects for fluid model and fluid–solid coupling model were analyzed by numerical simulations. Moreover, we conducted experiments on animal cartilage, hard bone and biological soft tissue phantom with low conductivity(0.5 S/m). By injecting a current into the phantom, the thermoacoustic signal was detected by the ultrasonic transducer with a center frequency of 1 MHz, thereby the B-scan image of the objects was obtained. The B-scan image of the cartilage experiment accurately reflects the distribution of cartilage and gel, and the hard bone has a certain attenuation effect on the acoustic signal. However, compared with the ultrasonic imaging, the thermoacoustic signal is only attenuated during the outward propagation. Even in this case, a clear image can still be obtained and the images can reflect the change of the conductivity of the gel. This study confirmed the feasibility of TAI-CI for the imaging of biological tissue under the presence of cartilage and the bone. The novel TAI-CI method provides further evidence that it can be used in the diagnosis of human diseases. 展开更多
关键词 BIOMEDICAL IMAGING thermo-acoustic IMAGING fluidsolid coupling low conductivity
淹没水射流关键参数对天然气水合物沉积物冲蚀体积的影响规律研究 预览
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作者 靳成才 陈晨 +5 位作者 潘栋彬 朱颖 李曦桐 钟秀平 张晗 张颖 《探矿工程:岩土钻掘工程》 2019年第5期1-7,共7页
高压水射流技术具有工作介质来源广泛与环保等优点,能够用于海底天然气水合物储层破碎。本文运用LSDYNA有限元程序对淹没状态下高压水射流对海洋天然气水合物沉积物破碎过程进行数值模拟,研究了射流速度、喷嘴直径、靶距、入射角度4项... 高压水射流技术具有工作介质来源广泛与环保等优点,能够用于海底天然气水合物储层破碎。本文运用LSDYNA有限元程序对淹没状态下高压水射流对海洋天然气水合物沉积物破碎过程进行数值模拟,研究了射流速度、喷嘴直径、靶距、入射角度4项关键参数对含水合物沉积物冲蚀体积的影响,得出以下主要结论:含水合物沉积物破碎需要满足射流速度大于临界流速;随着射流速度的增加冲蚀体积逐渐增大;喷嘴直径的增加会导致沉积物径向冲蚀体积的增大,从而使总体冲蚀体积增大;靶距的增加会使水射流在水域运动过程中能量损失增大,导致冲蚀体积的减小;在喷嘴入射角度增大过程中冲蚀体积先增大后减小最后趋于稳定,当入射角度为10°时冲蚀体积能够达到最大值。 展开更多
关键词 水射流参数 天然气水合物沉积物 流固耦合 数值模拟 冲蚀体积
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基于结构塌落的建筑火灾数值模拟方法 预览
7
作者 史超 龚郅治 +1 位作者 李建伟 杨培中 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第4期455-458,共4页
将流固耦合理论应用于建筑结构塌落的火灾数值计算中,建立基于结构塌落的火灾燃烧动力学模型,并将该模型嵌入火灾动力学系统FDS中,实现塌落物对火势影响的数值模拟。与原FDS进行数值模拟比对,验证该方法的可行性。将该方法应用于某居民... 将流固耦合理论应用于建筑结构塌落的火灾数值计算中,建立基于结构塌落的火灾燃烧动力学模型,并将该模型嵌入火灾动力学系统FDS中,实现塌落物对火势影响的数值模拟。与原FDS进行数值模拟比对,验证该方法的可行性。将该方法应用于某居民建筑火灾案例中,进行基于结构塌落的建筑火灾数值模拟,结果表明塌落结构引起室内火灾发生轰燃现象,对室内温度、烟气浓度、CO2浓度变化产生重大影响。 展开更多
关键词 结构塌落 建筑火灾 流固耦合 数值模拟
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不同形状扰流柱对溢流层板腔内流动与换热特性的影响 预览
8
作者 高宇 谭晓茗 单勇 《重庆理工大学学报:自然科学》 CAS 北大核心 2019年第1期75-82,共8页
为了获得不同形状扰流柱对溢流层板流动与换热特性的影响,对溢流层板进行了三维流固耦合的数值模拟,重点研究了菱形、水滴形、椭圆形、圆形与正方形5种形状的扰流柱在不同射流雷诺数(Rej=2000—10000)下对层板腔内流动和换热的影响。研... 为了获得不同形状扰流柱对溢流层板流动与换热特性的影响,对溢流层板进行了三维流固耦合的数值模拟,重点研究了菱形、水滴形、椭圆形、圆形与正方形5种形状的扰流柱在不同射流雷诺数(Rej=2000—10000)下对层板腔内流动和换热的影响。研究结果表明:当扰流柱为水滴形时对应的溢流孔板面平均换热系数最高,扰流柱为菱形时对应的冲击板面平均换热系数最高,而对于扰流柱面,正方形扰流柱面平均换热系数最高;几种扰流柱形状对应的层板结构中,菱形扰流柱对应的层板结构综合换热能力最强,随射流雷诺数的增大几乎呈线性变化。 展开更多
关键词 平均对流换热系数 射流雷诺数 扰流柱 流固耦合
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ALE数值波浪与直升机应急漂浮研究 预览
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作者 杨周 陈建平 +2 位作者 杨晓华 王文强 凌蕾 《航空计算技术》 2019年第1期76-79,共4页
为了研究带应急气囊直升机着水后的运动和漂浮的姿态,通过ALE与罚函数方法求解流固耦合作用响应。有限元模型中包含直升机拉格朗日壳单元和欧拉流体单元,基于N-S方程,采用ALE方法实现了三级海况规则波的建立;采用数值模拟计算的方法,建... 为了研究带应急气囊直升机着水后的运动和漂浮的姿态,通过ALE与罚函数方法求解流固耦合作用响应。有限元模型中包含直升机拉格朗日壳单元和欧拉流体单元,基于N-S方程,采用ALE方法实现了三级海况规则波的建立;采用数值模拟计算的方法,建立直升机与风浪载荷相耦合的模型,得出了直升机着水后的运动响应,结果表明,直升机在倾覆之前横摇角度保持在0°~14°之间,带应急气囊直升机的构型具有很好的漂浮特性,有利于水上救生的开展。 展开更多
关键词 应急气囊 波浪 数值模拟 流固耦合 直升机
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精密滚珠丝杠螺母副热平衡-温升特性仿真研究 预览
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作者 商鹏 高长建 +4 位作者 韩忠建 刘腾 高卫国 张建军 张大卫 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》 CSCD 北大核心 2019年第7期725-732,共8页
滚珠丝杠单元热特性仿真建模是精密机床直线进给系统热平衡优化设计与热误差抑制方法的基础.目前的建模方法中,对于滚珠螺母副的相对运动环节多采取不同程度的简化措施,这是造成现有模型仿真精确性欠佳的关键原因.本文在充分考虑丝杠螺... 滚珠丝杠单元热特性仿真建模是精密机床直线进给系统热平衡优化设计与热误差抑制方法的基础.目前的建模方法中,对于滚珠螺母副的相对运动环节多采取不同程度的简化措施,这是造成现有模型仿真精确性欠佳的关键原因.本文在充分考虑丝杠螺母副相对移动效果的基础上,构建出一种精密滚珠丝杠单元瞬态热平衡-温升特性有限元仿真模型.首先,利用 APDL定义了滚珠螺母与丝杠的位移-时间关系,从而在瞬态仿真建模中实现了滚珠螺母-丝杠结构的往复线性相对运动效果;其次,综合考虑了滚珠螺母-丝杠摩擦生热、滚珠-螺母与滚珠-丝杠间接触热阻及中空循环液-丝杠螺母副的流-固耦合换热效应等因素,构建起精密滚珠丝杠螺母副的热平衡-温升特性仿真模型;基于该模型重点研究了精密滚珠丝杠单元在不同循环换热条件下循环冷却液换热功率与丝杠螺母副生热功率的平衡匹配特性,及其对滚珠丝杠螺母副温升特性的影响.最终,通过对比试验验证了该仿真建模方法的准确性.研究结果表明:循环冷却液换热量不仅来源于螺母副生热,也来源于丝杠其他结构;只有当循环液换热功率增大至螺母副生热功率的 1.5倍左右时,螺母副生热才可能被冷却液完全吸收,其温度值开始低于环境温度.该结论可以为滚珠丝杠单元的热平衡优化设计提供理论依据. 展开更多
关键词 滚珠丝杠 螺母副 接触热阻 流-固耦合
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充填天然裂缝对页岩受载过程中渗透率变化规律影响机理分析 预览
11
作者 尚春江 康永尚 +3 位作者 邓泽 赵群 王红岩 刘洪林 《地质力学学报》 CSCD 2019年第3期382-391,共10页
页岩气开采需要对储层进行大规模人工水力压裂改造,为了研究压裂过程中页岩渗透率变化规律及其机理,文章通过对含充填天然裂缝和不含天然裂缝两块页岩岩样进行流-固耦合物理模拟实验,并结合样品的全岩X-射线衍射分析,获得以下认识:加卸... 页岩气开采需要对储层进行大规模人工水力压裂改造,为了研究压裂过程中页岩渗透率变化规律及其机理,文章通过对含充填天然裂缝和不含天然裂缝两块页岩岩样进行流-固耦合物理模拟实验,并结合样品的全岩X-射线衍射分析,获得以下认识:加卸载过程中,应力-应变曲线中应力小平台的出现可以指示样品中微裂缝的形成与闭合,是渗透率变化的内在机制;当岩样达到破裂条件形成显裂缝后,样品发生永久性变形,从而达到渗透率增大的效果;受载过程中,微裂缝易沿着天然裂缝脆弱面发育,并不断积累连通成裂缝网络,是形成两块岩样渗透率变化差异的机理。 展开更多
关键词 页岩气 流-固耦合 渗透率 天然裂缝 形成机理
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大型轴流泵反向发电压力脉动及流固耦合 预览
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作者 周颖 郑源 +3 位作者 何中伟 孙奥冉 张付林 汪昊蓝 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期480-485,490共7页
为研究南水北调东线某泵站机组反向发电的稳定性,对流道进行了全数值模拟,以研究反向发电工况的压力脉动及应力分布规律.在导叶进口、转轮进口和出口3个截面设置监测点.计算结果表明,轴流泵在反向发电工况下,转轮进口及出口处监测点的... 为研究南水北调东线某泵站机组反向发电的稳定性,对流道进行了全数值模拟,以研究反向发电工况的压力脉动及应力分布规律.在导叶进口、转轮进口和出口3个截面设置监测点.计算结果表明,轴流泵在反向发电工况下,转轮进口及出口处监测点的压力脉动时域图呈现周期性变化规律.压力脉动频率受转轮转频影响,集中在低频.转轮进口处中部及边缘处水流压力脉动明显,最大压力脉动发生在转轮出口处的中部水流,压力脉动幅值是转轮出口边缘处的近3倍,是转轮进口处中间及边缘的近2倍.叶轮出口处,压力脉动从轮毂到轮缘逐渐增大.研究结果表明,叶片总形变主要分布在叶片进水侧,其形变沿轮毂到轮缘方向逐渐增大;应力主要集中在叶片压力面与吸力面的根部,最大等效应力出现在叶片吸力面的叶轮根处.最大等效应力值在叶片材料安全范围内,对转轮运转机组寿命及破坏不构成影响. 展开更多
关键词 轴流泵 泵站 反向发电 压力脉动 数值模拟 流固耦合
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考虑流固耦合的槽罐车横向稳定性分析 预览
13
作者 姜俊昭 姜山 李金辉 《农业装备与车辆工程》 2019年第5期28-32,44共6页
针对槽罐车由于罐内液体晃动引发的车辆横向失稳现象,以两轴小型槽罐车为研究对象,根据势流理论建立罐内液体的流体方程,应用伽辽金法进行求解,分析了罐内液体对槽罐的动量及动量矩描述方法。结合车辆底盘的侧向动力学特性,应用拉格朗... 针对槽罐车由于罐内液体晃动引发的车辆横向失稳现象,以两轴小型槽罐车为研究对象,根据势流理论建立罐内液体的流体方程,应用伽辽金法进行求解,分析了罐内液体对槽罐的动量及动量矩描述方法。结合车辆底盘的侧向动力学特性,应用拉格朗日方程建立了考察槽罐车横向稳定性的8自由度动力学模型。通过MATLAB数值算例分析了转向系阶跃输入及双移线工况下罐内液体晃动对车辆横向稳定性的影响,应用动压力、横摆角速度、侧倾角及横向载荷转移率等指标对车辆响应状态进行评价,并根据相关结论提出了改善车辆横向稳定性的技术措施。 展开更多
关键词 流固耦合 槽罐车 横向稳定性 动压力
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考虑流固耦合的水位降雨共同作用下荆江岸坡应力位移场分析
14
作者 陶桂兰 陈洁 《水电能源科学》 北大核心 2019年第4期122-126,共5页
为了研究水位升降与降雨共同作用下荆江高滩岸坡应力位移的变化规律,根据该河段的地质水文条件,应用Geo-Studio软件对岸坡进行了流固耦合数值模拟。结果表明,岸坡最大剪应力分布由坡面向坡底逐渐增大;水位上升,同一岸坡点所受剪应力随... 为了研究水位升降与降雨共同作用下荆江高滩岸坡应力位移的变化规律,根据该河段的地质水文条件,应用Geo-Studio软件对岸坡进行了流固耦合数值模拟。结果表明,岸坡最大剪应力分布由坡面向坡底逐渐增大;水位上升,同一岸坡点所受剪应力随之减小,岸坡位移指向坡内;水位下降,同一岸坡点所受剪应力随之增大,岸坡位移指向坡外,此时叠加降雨作用将导致坡顶向外位移进一步增大,对岸坡稳定非常不利,需重点监控;水位升降对坡脚位移的影响较大,降雨主要引起坡顶向外不利位移,需分别加强岸坡坡脚和坡顶的位移监测工作。 展开更多
关键词 高滩岸坡 流固耦合 水位升降 降雨 应力场 位移场
新型冷却塔用水轮机流固耦合计算与分析
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作者 屈波 沈永成 +4 位作者 芦月 章勋 水旭锋 朱敏I 王山 《水电能源科学》 北大核心 2019年第8期163-166,共4页
为研究一种新型冷却塔用水轮机结构的稳定性,通过双向流固耦合计算,分析水轮机桨叶在稳定运行时的应力变化及变形,揭示了固体叶轮应力分布与水体压力分布的规律。结果表明,该水轮机的转轮叶片应力分布均匀,且叶片的总变形主要发生在叶... 为研究一种新型冷却塔用水轮机结构的稳定性,通过双向流固耦合计算,分析水轮机桨叶在稳定运行时的应力变化及变形,揭示了固体叶轮应力分布与水体压力分布的规律。结果表明,该水轮机的转轮叶片应力分布均匀,且叶片的总变形主要发生在叶片出水边侧;叶片动应力主频、变形主频与叶片通过频率相吻合,可知叶轮结构的动静干涉引起的波动是造成叶片动应力波动及总变形变化的主要原因之一。 展开更多
关键词 冷却塔 水轮机 流固耦合 应力 变形
某型雷达天线阵面流固耦合分析 预览
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作者 时海涛 胡峰 +1 位作者 鲍睿 王志海 《机械与电子》 2019年第4期40-43,47共5页
基于计算流体力学和弹性力学理论,联合应用Fluent软件与ABAQUS软件对某型雷达受风载荷条件下的刚强度进行了流固耦合模拟分析。对比了理论方法与直接耦合方法下雷达应力云图分布的不同;提取了瞬态流场的风压脉动频率特征;采用正弦载荷... 基于计算流体力学和弹性力学理论,联合应用Fluent软件与ABAQUS软件对某型雷达受风载荷条件下的刚强度进行了流固耦合模拟分析。对比了理论方法与直接耦合方法下雷达应力云图分布的不同;提取了瞬态流场的风压脉动频率特征;采用正弦载荷形式分析了雷达结构响应,为雷达设计过程中的刚强度校核提供更精确可靠的分析方法。 展开更多
关键词 流固耦合 风载荷 雷达结构强度
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油气水三相段塞流引起的海洋立管耦合振动响应 预览
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作者 钟强 骆正山 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期95-101,共7页
海洋立管是海上油气集输系统的重要组成部分,用于连接海底油气井口与海上油气集输站。在油气储运工程中,海洋油气集输介质多为油气水三相流体。为了研究油气水三相流海洋立管系统在严重段塞流作用下产生的耦合振动问题,进行了数值计算... 海洋立管是海上油气集输系统的重要组成部分,用于连接海底油气井口与海上油气集输站。在油气储运工程中,海洋油气集输介质多为油气水三相流体。为了研究油气水三相流海洋立管系统在严重段塞流作用下产生的耦合振动问题,进行了数值计算与实证研究。基于多相流体力学与动力学理论,构建了油气水三相严重段塞流模型和海洋立管结构动力学模型,结合这2个模型,模拟了立管耦合振动响应过程,并设计了下倾管倾斜角度为3°的L型油气水三相流立管系统进行实验。对模型计算值和实测值进行对比,结果表明:所提出的耦合振动响应模型比现有严重段塞流瞬态数学模型更适用于油气水三相段塞流引起的海洋立管耦合振动响应问题的研究,计算结果与实验结果较吻合;立管底部压强与底部位移呈周期性变化,且变化周期基本一致;流体压强是引发立管系统耦合振动响应问题的关键因素。研究结果为油气水三相流海洋立管系统在严重段塞流作用下的耦合振动响应特性分析及其结构设计提供了参考。 展开更多
关键词 油气水三相流 严重段塞流 流固耦合 海洋立管 振动响应 数值计算
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地铁盾构施工引发地面沉降三维流固全耦合数值模拟预测 预览
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作者 徐成华 谈金忠 +1 位作者 骆祖江 李兆 《南京大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期409-419,共11页
为了研究地下水影响下盾构施工引发的地面沉降,用比奥(Biot)固结理论,将土体本构关系推广到黏弹塑性,引入土体参数随着有效应力的动态变化关系,建立盾构施工引发地面沉降三维流固全耦合数学模型,并采用伽辽金加权余量法对数学方程进行离... 为了研究地下水影响下盾构施工引发的地面沉降,用比奥(Biot)固结理论,将土体本构关系推广到黏弹塑性,引入土体参数随着有效应力的动态变化关系,建立盾构施工引发地面沉降三维流固全耦合数学模型,并采用伽辽金加权余量法对数学方程进行离散,运用FORTRAN95语言研发有限元程序.以成都地铁4号线一期工程玉双路站至双林路站盾构区间段为例,通过对比实测地面沉降量和计算沉降量验证模型可靠性,并模拟预测了盾构施工过程中引发的地面沉降和土体中孔隙水压力的变化特征,同时模拟土体参数动态变化特征.结果表明:实测地面沉降量与计算值吻合较好,模型可靠,盾构隧道施工引发的地面沉降在左右线盾构隧道轴线之间较大,远离左右线盾构隧道轴线,地面沉降量减小,且随着盾构施工的进行,在开挖面处孔隙水压力降至最低,随着管片支护完成,孔隙水压力逐渐恢复. 展开更多
关键词 比奥固结理论 盾构施工 流固耦合 地面沉降
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高压油管长度对柱塞泵结构强度的影响 预览
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作者 张海磊 王强 冯耀楠 《机床与液压》 北大核心 2019年第8期103-108,共6页
单体泵是现代汽车工业实现清洁燃烧的一项重要技术,由柱塞泵高压油管以及喷油器构成。柱塞泵为单体泵液压件,其结构精密紧凑,工作压力高,且能保持工作高效率,因此分析高压油管长度对其强度影响很重要。采用有限元软件ICEM CFD对有限元... 单体泵是现代汽车工业实现清洁燃烧的一项重要技术,由柱塞泵高压油管以及喷油器构成。柱塞泵为单体泵液压件,其结构精密紧凑,工作压力高,且能保持工作高效率,因此分析高压油管长度对其强度影响很重要。采用有限元软件ICEM CFD对有限元模型进行预处理,用CFX对匹配不同高压油管长度流体域进行分析计算,获得泵油过程中油压分布。用ANSYS软件对不同方案进行静力学分析,得到每个方案的应力分布及满足结构强度条件下最佳的高压油管长度。根据这种耦合方法分析为柱塞泵的设计和优化提供指导和参考。 展开更多
关键词 柱塞泵 静态强度分析 流固耦合 高压油管
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松散土体中细颗粒运移的微观过程研究 预览
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作者 殷延洲 崔一飞 +1 位作者 刘定竺 雷鸣宇 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期21-29,共9页
自然界的松散土是泥石流、滑坡等灾害发生的重要物质之一,其结构的松散性和长期降雨渗流作用为细颗粒发生运移、形成内部侵蚀提供了空间和动力条件,颗粒大量流失和孔隙通道堵塞造成土体结构变化和稳定性下降,从而演变为滑坡或坍塌。渗... 自然界的松散土是泥石流、滑坡等灾害发生的重要物质之一,其结构的松散性和长期降雨渗流作用为细颗粒发生运移、形成内部侵蚀提供了空间和动力条件,颗粒大量流失和孔隙通道堵塞造成土体结构变化和稳定性下降,从而演变为滑坡或坍塌。渗透、水槽和人工降雨等试验方法对认识土体内部细颗粒运移的宏观特征具有重要作用,但无法直接分析孔隙通道内细颗粒分布、位移等随时间的变化特征。作者结合上海同步辐射光源3维CT技术,为获得拟静态下1维柱体渗流过程中细颗粒侵蚀形态特征,以不同粗细颗粒粒径之比为变量设计微观渗流试验,通过耦合离散元与Darcy流体方程计算分析整体和局部区域内细颗粒数量和平均动能的变化特征。结果表明:离散元与Darcy流耦合是计算土体内部细颗粒运移的有效手段。CT扫描和数值计算结果均表明土样入流口和出流口存在优先侵蚀现象。计算至2.5 s时,已分别有37.05%和31.95%细颗粒被侵蚀,其他位置侵蚀程度相对较低。在渗流方向上土体内部细颗粒存在流失补给平衡和逐渐侵蚀的现象,细颗粒的平均动能沿渗流方向总体呈逐渐增高的趋势。长期性堵塞形成过程中,细颗粒的平均动能呈现随时间逐渐降低的趋势;临时性堵塞区域内细颗粒数量的增加相对于此区域内细颗粒平均动能的增高存在滞后效应。微观尺度上土体内部细颗粒运移特征主要受流体状态和孔隙特征影响,其研究对于理解松散土坡体破坏机制具有重要价值。 展开更多
关键词 松散土体 细颗粒迁移 CT扫描 成像分析 流固耦合
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