【摘 要】
：
基于多块的方法,结合旋转坐标系和附加源项进行处理,建立了一种新的半相对坐标系的操纵性模拟方法.通过这种方法,能够在同一套网格内通过改变来流条件、旋转坐标系的角速度和源项,实现对各种工况的模拟,简便易行.并且开展了典型Taylor水池SUBOFF标模的模拟,数值模拟结果与实验结果吻合良好,基于该方法开展了两种典型工程形式的水下航行体操纵性分析,从流态角度研究了旋转力与旋转力矩的产生原因,表明该方法能
【机 构】
：
中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室,北京100190 中国科学院沈阳自动化研究所自主水
论文部分内容阅读
基于多块的方法,结合旋转坐标系和附加源项进行处理,建立了一种新的半相对坐标系的操纵性模拟方法.通过这种方法,能够在同一套网格内通过改变来流条件、旋转坐标系的角速度和源项,实现对各种工况的模拟,简便易行.并且开展了典型Taylor水池SUBOFF标模的模拟,数值模拟结果与实验结果吻合良好,基于该方法开展了两种典型工程形式的水下航行体操纵性分析,从流态角度研究了旋转力与旋转力矩的产生原因,表明该方法能够有效地应用于航行体、船舶操纵性及相关的数值模拟当中.
其他文献
将有限元法引入三维全五向圆型编织复合材料弹性性能的预测中,研究了三维全五向圆型编织复合材料的几何结构,得到了单胞几何尺寸与工艺参数的变化规律.在合理的假设基础上,使用ANSYS软件建立有限元模型,推导了能代表圆管宏观弹性性能的单胞群的弹性模量沿径向的变化规律,通过上述得到的规律曲线计算获得三维全五向圆型编织材料的等效弹性模量.
针对加筋玻璃纤维/泡沫夹芯复合材料开展了常温,低温和湿热3种环境下的3点弯曲疲劳试验研究,得到了加筋泡沫夹芯复合材料各种环境下的疲劳寿命,并采用逐渐累积损伤分析方法研究了加筋泡沫夹芯复合材料在弯曲载荷作用下的损伤发生和扩展过程.
通过对碳/碳复合材料T型结构件的悬臂梁弯曲试验得到结构的承载能力和破坏形式,试验通过使腹板受压的方式加载.试验中发现,T型梁的腹板在受压状态下容易在根部发生屈曲而使结构件承载能力下降,这可能是由于试件尺寸较厚而使结构在压缩破坏之前首先失稳.
由热弹性理论,得到了球形陶瓷热冲击过程中表面最大应力的方程.通过与水淬后球形陶瓷的开裂现象比较,发现该方程可以非常有效地预测球形陶瓷的热冲击开裂.结果表明,一旦陶瓷球体小于某一临界尺寸,陶瓷将对热冲击不敏感.
建立了包括200万原子规模的模型,对冲击结果进行了一维和二维binning分析,研究了冲击过程在压缩和反射的不同阶段下的速度,温度,密度,应力,yon Mises应力等物理性质.观察到不同冲击强度下冲击波的弹塑性双波结构和超越.
研究了超高分子量聚乙烯纤维(UHMW-PE)外包裹陶瓷复合板的抗冲击性能和力学响应.采用三维有限元模拟的方法,对比研究了超高分子量聚乙烯纤维外包裹的限制作用对普通陶瓷板抗弹性能的增强作用.主要研究了3个方面的参数:(1)陶瓷板的厚度分别为5mm,10mm,15 mm,20mm;(2)子弹垂直入射,子弹45°角倾斜入射;(3)超高分子量聚乙烯纤维与陶瓷板之间胶粘,或者不胶粘.
通过深海爆破的实践,对距离爆破区域较远的高层楼房和多层楼房进行了爆破振动监测.大量实验数据表明,爆破振动频率均处于较低水平,绝大多数处于10Hz以下.对于水平方向振动速度,多层楼房的高层振动通常比低层振动稍大;而高层楼房的中间楼层比低层和高层楼层要稍大;对于纵向振动速度,无论多层还是高层房屋,较高楼层普遍比较低楼层振速要大.
采用非线性抛物化扰动方程(NPSE)求解了Ma=0.001,0.7,1.5,2.0来流条件下可压缩横流非线性失稳过程,分析了Ma数效应对横流非线性失稳的影响.首先,研究了不同Ma数下,可压缩二维平均流动修正(0,0)模态对可压缩三维边界层展向统计平均流场的影响.其次,研究了低Ma数来流条件下,流向速度扰动饱和幅值与展向速度扰动饱和幅值.最后,研究了可压缩效应对横流涡二次失稳的影响.
主要研究侧壁部分加热的圆筒内热对流不稳定性,包括临界瑞利数随普朗特数变化的稳定性曲线,固定普朗特数时临界瑞利数随高度半径比的变化等.通过基本流形态与特征扰动以及扰动能量变化等几个方面研究不稳定性产生的物理机制.
为了探索脉冲磁场作用下铝合金熔体在凝固过程中的磁流耦合作用及组织细化机理,根据磁流体力学理论,在ANSYS有限元软件中建立数学模型来模拟铝合金凝固过程中电磁场和流场的耦合作用,并进行了实验验证.