关于液滴撞击弹性固体变形预测仿真

在液滴撞击弹性固体问题中,由于流固两相的动力学特性复杂且传统网格法求解困难,研究中通常将固体结构视为刚性壁面,不考虑固体在冲击下的变形情况及变形对液滴的影响,导致数值仿真精度较低。根据光滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法的基本原理和理论,采用连续介质力学的控制方程,引入非牛顿流体和弹性固体所遵循的本构关系,分析流固两相的相互作用,提出一种流固边界的耦合处理算法,建立流固耦合动力学模型,对非牛顿液滴撞击弹性固体的动态过程进行数值仿真。仿真结果表明,上述数值方法能够精细地预测出撞击过程中非牛顿液滴的形态变化和弹性固体结构的微变形情况,并探讨了具有不同弹性模量的固体在液滴撞击下的可变形性及对液滴的影响。     

基于流固耦合的叶片颤振分析

研究航空发动机性能问题,叶片颤振过程属于流固耦合问题,为了对叶片颤振进行预测和分析,保证发动机稳定,在提出对流固耦合原理和求解过程进行分析的基础上,采用 ANSYS 进行结构计算,CFX 进行流场计算,并利用两者间的数据交互平台传递流场压力载荷和结构位移数据,实现了流固耦合数值仿真计算.在不同来流速度及攻角下进行叶片和流场的耦合计算,根据得到的叶片振动位移响应判断叶片是否会发生颤振.计算结果表明,颤振频率与叶片低阶固有频率一致,证明来流速度和攻角是影响叶片气动弹性稳定性的重要因素,并可做为叶片颤振的预测依据.     

静水压与阻尼覆盖层对圆柱壳声辐射的影响

基于有限元和边界元法,对水下结构的耦合振动和声辐射进行了数值计算。首先利用ANSYS软件建立声振模型,并计算流固耦合振动;再利用SYSNOISE软件计算辐射声场,分析了水深及阻尼材料对加肋圆柱壳水下振动和声敷设的影响。结果表明：研究圆柱壳的水下声辐射时必须考虑静水压力的作用,阻尼材料能够有效降低结构的振动及声辐射。为实艇降噪治理方案的设计及效果预估提供参考。     

二维整数帐篷映射模型设计及安全性仿真分析

帐篷映射由于具有均匀分布特性,被广泛应用到密码学研究领域。一维整数动态帐篷映射模型由于其维数低,复杂度较低,密码学特性和安全性能较差,在密码学领域的应用有着一定的局限性。为了解决这一问题,将一维整数动态帐篷映射模型拓展为二维整数动态帐篷映射模型。二维整数动态帐篷映射模型产生的序列之间存在着扰动机制,进而增加了序列的复杂度,但这种扰动极值并不复杂,计算量较低。将该模型与一维整数动态帐篷映射进行了比较,并分析了该模型的自信息、互信息、均匀性、相空间、混沌性等特性。仿真结果表明,二维整数动态帐篷映射模型克服了一维模型均匀性较差的缺陷,其迭代生成序列具有良好的均匀分布特性及相互独立性,其密码学特性更加完善。     

非最小相位逐维定位多模型自适应解耦控制器

针对多变量系统中多个参数同时跳变导致模型数目巨大、计算时闻长等问题.提出了采用逐维定位技术的多模型自适应解耦控制器.该方法将多维空间的并行寻优问题转化为多个一维空间的串行寻优问题,可大大减少系统模型集的数量.针对非最小相位系统,将系统的耦合作用视为可测干扰,采用前馈方法予以消除.最后给出全局收敛性分析.仿真结果表明当采用相同数目的模型时,其控制效果明显优于常规多模型控制器.     

MFX-ANSYS/CFX流固耦合计算及其在“魔方”上的应用

流体和固体之间的耦合作用在工程领域中有非常广泛的应用,对这类问题的求解一直是工程上的难点。本文介绍了一种流固耦合求解方法,采用CFX和ANSYS软件分别对流体域和结构域进行求解,其耦合面的数据交换以MFX-ANSYS/CFX为平台,并通过实例验证了流体和结构之间的耦合效应。同时,基于"魔方"高性能计算平台,探讨了这类问题的并行求解算法以及在不同处理器数目下的计算效率,为该类方法的大规模计算以及更好地发挥并行计算优势提供参考。     

基于时空混沌的视频流加密算法

基于视频具有数据量大、实时性要求高等特点,在一维耦合映像格子模型的基础上,对耦合格点结构和动力学模型这两个方面进行了改进,在系统结构上采用一维链加二维网格再加上一维链的组合模型来构造驱动和响应系统及多级加密的方案.实验结果表明,系统在增强密钥序列复杂度的同时也提高了加密效率,使得系统的抗破译能力大大加强.     

热膨胀过程中流固耦合应力分析的等效方法

密闭容器内的液体受热膨胀后,会挤压容器并使其受力变形直至破裂,而传统的流固耦合分析方法难以解决这种流固耦合场、应力场和温度场等多场耦合的问题.利用等效表面载荷的方法来模拟膨胀的液体与固体之间的相互作用,可分析在温度升高过程中内部充满液体的某个容器的受力情况.通过本方法对容器进行动态应力分析,可等效得到容器某个部分结构失效时,容器内壁所受载荷的具体大小及其容积的变化,并可对应得到某处结构失效时刻的准确温度.该方法可有效解决多场耦合的问题,并且省去液体模型,提高分析和计算速度.结合电池冷却箱受热膨胀的算例进一步阐释该方法.     

CAE方法中的优化技术

本文介绍了ＣＡＥ方法中优化技术的概念、方法及特点，并展示了一个流固耦合的优化计算实例。     

超空泡射弹尾拍运动流固耦合动力学响应研究

基于ANSYS软件和CFX软件的双向隐式交错迭代法对超空泡射弹尾拍运动过程中的流固耦合响应进行了研究,结构响应仿真采用有限元法、流场仿真采用分相流模型和SST湍流模型,重点比较分析了流固耦合作用对射弹运动姿态和流体动力的影响,给出了尾拍过程中弹体应力的变化规律.     

非最小相位逐维定位多模型自适应解耦控制器

针对多变量系统中多个参数同时跳变导致模型数目巨大,计算时间长等问题,提出了采用逐维定位技术的多模型自适应解耦控制器.该方法将多维空间的并行寻优问题转化为多个一维空间的串行寻优问题,可大大减少系统模型集的数量.针对非最小相位系统,将系统的耦合作用视为可测干扰,采用前馈方法予以消除.最后给出全局收敛性分析.仿真结果表明当采用相同数目的模型时,其控制效果明显优于常规多模型控制器.

     

液丝破裂的研究进展和展望

总结有关液丝破裂研究的实验工作,分析Weber数、流体粘度及初始扰动对液丝破裂的影响。简要介绍牛顿流体和非牛顿流体的一维、二维数学模型,并指出该研究的实际应用和展望。一维模型在最近几年被广泛使用,极大地增强了人们对液滴形成过程中界面破裂的理解,但不能同时得到精确的宏观特征和微观特征;三维模型的计算量庞大。为了研究的可行性和结果的精确性,应对二维模型进行更多研究。     

基于INTESIM-GISCI的流固耦合 仿真软件技术及应用

为突破传统商业软件流固耦合分析仅局限于内部预先集成的流体和结构求解器的约束,使流固耦合分析更具开放性和可拓展性,以耦合驱动程序INTESIM GISCI为框架体系,在开源流体求解器SU2的源代码上加入时间同步点和相关函数功能形成INTESIM-SU2,使INTESIM-SU2可以与原有的结构求解器INTESIM-Structure通过耦合界面传递数据的方式进行耦合分析,从而实现基于耦合驱动程序INTESIM-GISCI的流固耦合仿真软件开发。将多个流固耦合分析案例与其他商业软件进行对比,证明基于INTESIM-GISCI的流固耦合仿真软件可广泛应用于实际工程问题的仿真分析。     

大型水电站厂房结构流固耦联振动特性数值模拟

水电厂房内的多场耦合振动分析是工程界十分关心的问题.为了实现发电厂安全生产的目标,过去在对其进行共振校核时,往往只对结构进行模态分析,而忽略了流体的存在;但是厂房流道内存在着大量的流体,流体的存在改变了厂房结构的动力特性,是属于典型的流固耦合振动问题.因此,在对其进行共振校核时应该考虑流体的影响.由于机理的复杂性、建模、数值模拟的困难性,迄今为止关于这方面的分析研究成果很少.本文借助于2个实际工程,对厂房结构与流体复杂的耦合振动问题进行分析,并对其进行比较,详细的阐述了厂房结构-流体的耦合振动特点.本文的研究成果对于解决流体-结构相互作用问题具有重要的工程意义,同时对于解决其他类型的流固耦合振动问题也具有很高的参考价值.     

CFD方法在压水堆安全分析中的应用现状和发展趋势

为更好地利用CFD方法解决压水堆安全分析问题,简要介绍CFD方法,着重阐述其在硼稀释、混合和热分层以及受压热冲击等压水堆安全分析问题的应用现状,并提出CFD与系统程序的耦合计算、流固耦合计算和CFD与中子动力学程序的耦合计算将是CFD方法在该领域的发展重点.     

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treatment265河海大学学报(自然科学版)JOURNAL OF HOHAI UNIVERSITY4-8TU43A011;C038;H2;29;C;AA011_H2;C038_29;殷宗泽00050008000400180004;0006001800110001;00060019土动力学与岩土地震工程研究进展刘汉龙,余湘娟河海大学岩土工程研究所土动力学;岩土地震工程;动本构模型;动力分析;动力测试综述了目前国内外土体动力本构模型、动力分析和动力测试研究的现状和进展,着重对复杂荷载下的动力弹塑性模型和弹塑性动力分析研究作了较详细的介绍,并对各种方法的优缺点进行了     

用自适应变步长BP神经网络求高分子材料的本构关系

本文阐述了人工神经网络基本原理,研究分析了BP神经网络模型的缺陷并提出了优化策略。建立了求高分子材料本构关系的三层前馈反向传播神经网络模型,并作了多次不同的泛化性测试。实例分析表明,自适应变步长BP神经网络在收敛速度及稳定性方面都有很好的效果,可应用于求高分子材料本构关系。     

微平面模型与经典混凝土理论模型的比较

针对在混凝土非线性分析时所采用的宏观本构模型中,没有考虑混凝土软化阶段或考虑不当,以及在多轴受力情况下宏观模型不能很好地模拟混凝土受力状态的问题,基于微平面理论,利用MATLAB编写混凝土材料的非线性本构关系程序,从理论和计算结果两方面与经典的基于应力张量及其不变量的本构模型进行比较.比较结果表明,在弹性变形阶段,经典理论模型和微平面模型计算结果与试验结果无明显区别;在非弹性变形阶段,经典理论模型与微平面模型有较大的差异,后者与试验结果吻合较好.微平面理论在混凝土三向受力和软化阶段更能准确地描述混凝土材料本构关系,且本构关系更简单、清晰.     

基于ANSYS-CFX的簧片哨流固耦合特性研究

在流体动力式声波发生器簧片哨工作状态下,研究喷射流喷击簧片的流固耦合过程。首先,根据流固耦合分离解法分别建立流体、固体的运动方程,并建立湍流模型。其次,建立仿真模型,并设置边界条件。最后,利用ANSYS-CFX双向流固耦合法计算簧片的动态特性:簧片振动的频率、幅值,簧片与水的瞬态耦合,以及簧片周围的流场变化。计算结果表明此簧片哨在工作状态下,其簧片做低幅、低频振动。     

SMA驱动丝的建模与仿真

研究SMA动力学优化模型,针对形状记忆合金(SMA)驱动丝具有强非线性、迟滞效应等特性,为设计SMA驱动丝的自适应结构,提出建立SMA驱动丝模型并提供高效的仿真方法。采用有限元软件实现了受轴向载荷的SMA驱动丝的仿真建模。对本构模型是根据自由能的一维热-力学耦合模型,可以同时复现形状记忆效应和超弹性。数值仿真能够引起材料相变的非均匀温度和应变分布。仿真结果表明,建立热-力学耦合模型,可为设计SMA驱动丝的自适应结构计算提供可靠依据。