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基于流体速度势,本导出了非线性晃动问题的ALE有限元格式。通过引入ALE运动学描述,使网格的运动独立于流体的运动,通过采用与贮箱固连的非惯性参考系建立控制方程,使网格只须相对贮箱更新,因此运动边界和自由液面的跟踪算法不仅非常简单,而且不会引起网格畸变.本分别采用有限元法和有限差分法进行空间和时间离散,中的算例分别模拟了贮箱受横向激励和俯仰激励时流体的非线性晃动问题,所得结果证实了本方法的有效性与可靠性。中的方法还可进一步推广用于流体—结构耦合问题. 相似文献
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水陆两栖飞机的着水性能是体现其综合性能的重要因素之一.应用ALE法对三种水陆两栖飞机船体截面进行入水仿真计算,从着水载荷、喷溅性能及运动响应三个方面对着水性能进行综合评估.对比分析了直线型、带舭弯弧形、复合型三种构型截面在不同速度、不同重量下的压力分布、喷溅性能以及运动响应,得到了三种截面横向压力分布规律.计算结果显示相同状态下,喷溅性能复合型优于带舭弯弧形、带舭弯弧形优于直线型;过载复合型远大于带舭弯弧形,带舭弯弧形稍大于直线型,综合看来带舭弯弧形截面着水性能最佳. 相似文献
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以1mm厚Ti-6Al-4V合金薄板为对象,运用光学金相显微镜、电子探针、扫描电子显微镜、氮氢氧联合分析仪、显微维氏硬度计,研究了特定累积线能量下90°弯曲角弯折区显微组织。结果表明,弯折区组织与累积线能量输入有关,当累积线能量在适当范围时,材料堆积增厚,极表层出现轻微复熔铸态组织,上层为板条马氏体α′,中层为针状马氏体α′,底层为长大粗化的(α+β)组织;距表层约0.2mm范围吸收间隙元素强烈致使硬度急剧提高并呈明显梯度;累积线能量输入过大,弯折区出现大面积复熔铸态组织并伴有裂纹产生。 相似文献
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非线性晃动问题的ALE边界元方法 总被引:6,自引:0,他引:6
利用ALE(任意的Lagrange-Euler)边界元方法数值求解了具有自由液面的非线性晃动问题,即受外力激励下流体的非线性振动问题。把ALE有限元方法的思想应用到边界元方法中,得到了ALE边界元方法。对于自由液面的非线性动力边界条件,应用Galerkin加权方法进行了有限元数值离散。为了增加求解精度,对动力边界条件提出了增加误差修正项的数值求解方法。对时间变量采用Newmark方法进行离散。推导了系统非线性方程的预测-多次校正法迭代格式。进行了算例分析与比较,得到了令人比较满意的结果。 相似文献
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《中国航空学报》2016,(3):814-823
A computational fluid dynamics(CFD) simulation method based on 3-D Navier–Stokes equation and Arbitrary Lagrangian–Eulerian(ALE) method is presented to analyze the grooved slipper performance of piston pump.The moving domain of grooved slipper is transformed into a fixed reference domain by the ALE method,which makes it convenient to take the effects of rotate speed,body force,temperature,and oil viscosity into account.A geometric model to express the complex structure,which covers the orifice of piston and slipper,vented groove and the oil film,is constructed.Corresponding to different oil film thicknesses calculated in light of hydrostatic equilibrium theory and boundary conditions,a set of simulations is conducted in COMSOL to analyze the pump characteristics and effects of geometry(groove width and radius,orifice size) on these characteristics.Furthermore,the mechanics and hydraulics analyses are employed to validate the CFD model,and there is an excellent agreement between simulation and analytical results.The simulation results show that the sealing land radius,orifice size and groove width all dramatically affect the slipper behavior,and an optimum tradeoff among these factors is conducive to optimizing the pump design. 相似文献
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流固耦合效应会影响汽车行驶安全性,对该效应的数值模拟方法的可信度需要验证。以 Ahmed 模型作为数值仿真和实验验证的对象,数值计算是流体计算与结构计算两部分耦合,配合风洞实验的位移、压力测量技术与流场显示技术(烟流法、丝线法)与之比较,数值模拟与实验所得位移结果之间的差异始终在20%以内。从流场结构角度分析得到流固耦合效应影响气动力的机理主要在于流场中涡的拓扑结构变化。为将来数值研究时变侧风下车辆的流固耦合问题提供实验及理论依据。 相似文献
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