导读:本文包含了非线性流固耦合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:水下无人潜航器,助浮气囊,流固耦合,充气展开
非线性流固耦合论文文献综述
张晓光,李斌,党会学,温金鹏,孙潘[1]（2019）在《无人潜航器上浮运动的非线性流固耦合研究》一文中研究指出充气式上浮方法是回收负浮力水下无人潜航器的一种常用方法。浮囊膨胀过程对无人潜航器充气上浮过程的运动轨迹有着重要的影响。该文提出了在保持浮囊体积变化率相同的情况下,建立可以同时考虑浮囊局部膨胀和潜航器刚体运动的耦合运动的模型,基于Navier-Stokes方程进行CFD计算。该方法应用控制体积算法先求得浮囊膨胀过程体积随时间的变化曲线;然后基于外弹道6DOF刚体运动方程与流体力学控制方程求解潜航器的运动过程;并采用动网格技术模拟气囊局部膨胀的变形过程。论文应用流固耦合与航行力学协同仿真分析方法,建立了水下无人潜航器充气上浮的数值模型,得到了潜航器利用浮囊充气的精细化上浮过程。并研究了潜航器在不同深度下上浮的运动过程,上述结果不仅可以直观的看到潜航器上浮过程的运动轨迹与姿态变化,为潜航器上浮的工程设计提供参考,也为研究不同参数对潜航器上浮过程的影响打下了基础。(本文来源于《中国力学大会论文集（CCTAM 2019）》期刊2019-08-25）
于俊红[2]（2019）在《页岩气藏水平井流—固耦合非线性渗流问题的理论分析及产能计算》一文中研究指出页岩的岩石力学性能决定着储层体积压裂所形成的裂缝网络结构的复杂程度,以及页岩气生产过程中流-固耦合作用的强弱。考虑页岩孔隙-裂隙介质的变形场对页岩气渗流场的影响,可以更为深入地揭示页岩气的渗流规律,从而建立较为准确的产能预测计算模型。本研究针对页岩气藏压裂水平井流-固耦合非线性渗流问题,开展了页岩岩石力学性能的实验分析、页岩气多尺度非线性渗流理论模型的建立,以及水平井产能的数值计算等方面的系统研究,主要内容和成果如下:(1)通过巴西圆盘实验分析了页岩的抗拉强度、弹性模量和断裂韧性等岩石力学性能。首先采用弹性平面问题的复应力函数方法,获得了任意对称分布载荷作用下圆盘应力和位移的级数解。同时针对含预制裂纹圆盘,结合权函数方法给出了裂纹尖端的应力强度因子表达式。进而,以此为间接实验分析的理论基础,研究了接触压力分布形式和摩擦力作用对实验测试结果的影响。此外,考虑了页岩的初始非线性弹性效应对圆盘接触压力分布形式的影响。基于广义变分原理和载荷增量方法,计算了接触压力的分布,得到了与实验测试数据相一致的结果,指出了线性弹性和非线性弹性圆盘的接触压力分布形式特征的差异。(2)针对页岩气藏压裂水平井,分析了页岩气生产程中的流-固耦合作用机理。考虑支撑剂嵌入效应的影响,建立了考虑初始地应力、压裂缝方位和支撑剂铺置层数等因素的压裂缝网等效固有渗透率模型;考虑孔隙介质弹性变形效应的影响,给出了基质固有渗透率修正模型;考虑游离气的Fick扩散和Knudsen扩散效应,以及吸附气的表面扩散效应,建立了页岩气多尺度渗流的等效渗透率模型。数值计算分析了流-固耦合作用强弱的影响因素,以及各种非线性效应对页岩气渗流的影响。(3)基于压裂过程中的能量衰减规律,提出了适用于全流场的等效孔隙度和等效固有渗透率空间非均匀分布模型,建立了页岩气藏压裂水平井流-固耦合作用下的非均匀、非线性和非稳态叁维渗流数学模型,并发展了相应的半解析-半数值计算方法。通过与文献中的实际生产数据对比,验证了本研究数学模型的适用性以及半解析-半数值计算方法的正确性。(4)数值模拟并预测了我国西南地区典型页岩气藏水平生产井的产量,计算结果与现场实际记录数据基本一致。另外,数值分析了初始地应力、支撑剂铺置层数、弹性模量、Biot系数等流-固耦合作用参数,以及Knudsen扩散、表面扩散和解吸等效应对页岩压裂水平井产量的影响。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-06-05）
李裕龙,储南洋,邓锐,牛丽霞[3]（2018）在《叁维圆柱体-弹性板非线性流固耦合数值计算》一文中研究指出采用彼得罗夫-盖尔金有限元法离散不可压缩流体,并对大变形弹性结构体使用连续盖尔金有限元法进行离散.使用任意的拉格朗日-欧拉(ALE)方法处理流固网格的大幅变形,并且采用全解耦的隐式分区方法分别求解流固两相,进而将其应用于流固耦合问题的数值计算.根据一系列的网格划分方案,通过改流体和固体网格之间的网格数量系统地进行了网格收敛性测试,同时将开发的求解方法应用于叁维标准的圆柱体-柔性板问题,并与文献中标准解进行对比.结果表明:开发的求解器在流固耦合问题中具有较好的准确性和可靠性.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2018年11期）
梁高峰[4]（2018）在《燃油箱非线性耐压及流固耦合动力学分析》一文中研究指出燃油箱作为汽车的安全件和功能件,不仅影响汽车安全性而且对发动机的正常工作起着至关重要的作用。国标对燃油箱的性能和测试方法都有明确的规定。在实际使用时发现,含有50%燃油的燃油箱由于受到振动和燃油的冲击,箱体内的防波板很容易脱落,造成箱体撕裂和燃油泄漏等故障。车辆在不同的环境中行驶,燃油箱还有可能承受高温高压等载荷。目前燃油箱的设计还主要是依靠设计人员的经验,对燃油箱的性能无法进行预估,这样设计出来的燃油箱在实际使用中无法保证其性能和寿命。为此,本文利用有限元方法,根据国标规定并考虑燃油箱实际使用条件开展如下研究:(1)对本课题的背景和研究意义进行了分析,对燃油箱的发展和相关的研究现状进行论述,从结构非线性、流固耦合模态和振动叁个方面进行分析和论述。(2)燃油箱耐压非线性分析。利用载荷步模拟燃油箱的加载和卸载过程,对燃油箱进行耐压仿真分析,并且考虑燃油箱的非线性变形,得到了燃油箱的最大变形和最大应力以及产生最大变形和最大应力位置,并提取最后一步载荷(载荷为0)计算结果,得到了燃油箱规定压力下的塑性变形量。(3)流固耦合的理论推导。通过伽辽金和哈密变分原理对流体和固体方程进行离散,利用位移-压力传递方式建立了流固耦合方程。(4)对不同充液比的燃油箱模型的模态进行计算,得到了模态频率随燃油量的变化规律。在模态分析的基础上,根据国标规定的振动激励,对含有50%燃油的油箱模型进行振动仿真分析,得出了燃油箱在空间叁个方向的振动响应。针对燃油箱焊点容易破坏的问题,通过提取焊点处的振动响应曲线,发现在纵向方向上焊点的承受的冲击力最大,且在低频振动时最容易发生破坏。(5)试验验证,将国标规定的振动激励谱输入振动台。通过实验数据和仿真数据对比发现,仿真结果与试验结果比较接近,验证了仿真分析的准确性。本文通过对燃油箱结构塑性变形以及振动进行理论分析和有限元仿真,并且通过试验验证了仿真结果的可靠性,在燃油箱设计初期能够为燃油箱设计和性能评估提供参考。(本文来源于《华东交通大学》期刊2018-06-30）
王鹏朝[5]（2018）在《基于流固耦合的可倾瓦轴承—转子系统非线性振动分析》一文中研究指出可倾瓦滑动轴承具有噪声较小、运转稳定的特点,主要在大型的旋转器械中使用。而近年来随着旋转机械的迅速发展,由油膜力等非线性因素导致的轴承和转子系统失稳的挑战和缺点也开始显现出来。因此如何保证可倾瓦轴承在合理的参数下稳定运行,是这一领域的热门研究问题。本文主要研究影响可倾瓦轴承-转子系统稳定的因素,具体研究过程如下:(1)采用结构化网格建立可倾瓦轴承模型,通过对比最后确定了130万的网格模型,随后开发了适合模型计算的流固耦合自定义动网格方法和可以更新轴颈与瓦块速度变化的UDF程序。因此,本文在研究过程中当网格被大幅度扭转以后,网格模型仍然具有较高的网格质量。于是,本文以此网格模型为基础,使用SIMPLEC数值分析方法,对具有“全空化”特点的模型,采用两相流控制方程进行求解。(2)在UDF环境中以牛顿迭代原理为基础,提出了可倾瓦轴承静平衡位置的求解方法来计算可倾瓦轴承油膜在平衡状态下的流场。以进油压力、预负荷系数和转速为变量,计算了在恒定偏心率的不同工况下的平衡态油膜流场和瓦块摆角,分析这些因素对可倾瓦轴承达到平衡状态时油膜性能的影响,从油膜流场的角度上为可倾瓦轴承振动特性的研究奠定基础。(3)本文在考虑瓦块的惯性条件下,建立了可倾瓦轴承油膜力与转子之间的弱耦合运动微分方程,然后利用Newmark-β法对运动微分方程积分,从而获得在一个周期内转子的轴心轨迹和瓦块的摆动轨迹。并在分析可倾瓦轴承-转子系统振动稳定性时,主要考虑了进油压力、支点位置系数、转子质量偏心距和瓦块预负荷等因素。本文通过与其他文献中的计算数据对比,验证了本文计算结果的准确性。计算结果表明,进油压力、预负荷系数和转速的提高均可以增大油膜流场压力值,从而增强轴承的承载能力,但这些变量将会对瓦块摆角产生不同的影响。进油压力的提高会使瓦块平衡摆角增大,而预负荷系数和转速的提高则使瓦块平衡摆角减小;当轴承预负荷系数较小时,进油压力对转子振幅和最小油膜厚度的影响较大,转子振幅随进油压力的增大先增大后减小,转子振幅最多可降低4.8μm;降低转子质量偏心距和提高瓦块支点位置系数均可以降低转子振幅,提高转子振动稳定性;油膜力的非线性特点将会随转子质量偏心距的增大而更加显着;此外提高进油压力、预负荷系数与支点位置系数和降低转子质量偏心距还可以提高Y向油膜刚度在运动周期内的对称性。(本文来源于《东北电力大学》期刊2018-06-01）
马国红,沈兴全[6]（2017）在《BTA深孔钻杆系统流固耦合非线性动力学研究》一文中研究指出提出一种研究深孔钻杆系统流固耦合的非线性动力响应的方法。基于输液管道的理论,考虑钻杆和切削液耦合作用来构建钻杆系统的动力学模型。采用Galerkin方法对系统运动方程进行离散,并运用四阶Runge-Kutta方法获得系统方程的数值解。通过系统的分岔图、相图和频谱图,分析了钻杆系统振动的非线性特性。研究数值结果表明,钻杆系统具有丰富复杂的非线性动力特性,如周期性运动,拟周期运动和混沌运动,能够为深孔钻杆系统动态设计及控制提供理论指导。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2017年05期）
陈自年,程登峰,吴燕峰[7]（2017）在《覆冰输电线舞动的非线性流固耦合模拟》一文中研究指出偏心覆冰输电线在横向风激励下发生的舞动,可以近似认为是在与风向垂直平面内的一种强烈失稳现象。文章应用二维流固耦合模型对横向风载下的输电线舞动现象进行研究,研究了覆冰输电线舞动的起动和发展过程,考察了输电线自身力学参数和环境参数对其覆冰舞动现象的影响。这些结果有助于更好地了解和研究偏心覆冰输电线的舞动现象。(本文来源于《安徽电气工程职业技术学院学报》期刊2017年03期）
吕品,廖明夫,尹尧杰[8]（2017）在《大型风力机叶片非线性流固耦合模型》一文中研究指出基于几何精确梁理论建立叶片的非线性结构模型,基于自由涡尾迹理论建立叶片的非定常流场模型,并采用分区弱耦合方法建立大型风力机的非线性气弹模型。通过与线性模型计算结果对比验证非线性结构模型对线性结果的正确性,采用风洞实验数据验证自由涡尾迹模型的正确性。将该模型应用于NREL 5 MW的仿真计算,计算结果表明,该非线性气弹模型可以用于大型风力机在大载荷情况和考虑非定常流场的条件下的非线性响应仿真。(本文来源于《太阳能学报》期刊2017年08期）
秦红军,陈松[9]（2017）在《软黏土地基流固耦合非线性力学行为的有限元数值分析》一文中研究指出软黏土存在黏滞和固结作用的时效性,同时还存在水分作用的耦合效应。为研究水分含量对软黏土地基效应的影响,根据多孔介质理论结合罚参数法和Galerkin加权残值法,在多孔介质中引入了弹黏塑性力学效应,推导了软黏土地基的固液两相多孔介质模型和控制场方程,建立了有限元计算模型,给出了求解算法并编制了有限元程序。算例对比分析表明,该程序能够有效模拟软黏性土地基的力学响应。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2017年S1期）
脱浩虎[10]（2017）在《流固耦合作用下海底悬跨管非线性特性研究》一文中研究指出海底悬跨管的涡激振动问题是一个海流、管道、海床以及管道内流之间相互作用的多场耦合问题,目前很多相关的理论尚不明确。本文研究目的主要有:(1)保证在有限元或者实验研究中,能够合理的选取跨肩处管土接触长度;(2)在海底悬跨管的相关设计中,正确进行极限悬跨长度评估,保证管道安全运行;(3)弥补多跨管相关研究中关于跨中支撑土体的成果的缺少。本文在对悬跨管形成原因、涡激振动基本理论等学习的基础上,基于流固耦合作用,使用ABAQUS和ANSYS软件,建立有限元模型对有效管土接触长度、极限跨长以及多跨管振动特性等进行研究。结果发现当悬跨管不受轴向压力作用时,进行仿真模拟或者实验时,有效管土接触长度选取0.5倍跨长即可。悬跨管的极限跨长主要受到海水流速、管道残余应力等影响,此外研究所选取的边界条件也会对其产生一定影响。对于多跨管,跨中支撑的存在使得相邻悬跨管之间存在着一定的相互抑制作用,当跨中支撑土体长度达到一定值时,应该将其当成单跨管处理。此外,随着海水流速的增加多跨管的振动将逐渐由高阶模态主导。(本文来源于《中国石油大学（北京）》期刊2017-05-01）
非线性流固耦合论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
页岩的岩石力学性能决定着储层体积压裂所形成的裂缝网络结构的复杂程度,以及页岩气生产过程中流-固耦合作用的强弱。考虑页岩孔隙-裂隙介质的变形场对页岩气渗流场的影响,可以更为深入地揭示页岩气的渗流规律,从而建立较为准确的产能预测计算模型。本研究针对页岩气藏压裂水平井流-固耦合非线性渗流问题,开展了页岩岩石力学性能的实验分析、页岩气多尺度非线性渗流理论模型的建立,以及水平井产能的数值计算等方面的系统研究,主要内容和成果如下:(1)通过巴西圆盘实验分析了页岩的抗拉强度、弹性模量和断裂韧性等岩石力学性能。首先采用弹性平面问题的复应力函数方法,获得了任意对称分布载荷作用下圆盘应力和位移的级数解。同时针对含预制裂纹圆盘,结合权函数方法给出了裂纹尖端的应力强度因子表达式。进而,以此为间接实验分析的理论基础,研究了接触压力分布形式和摩擦力作用对实验测试结果的影响。此外,考虑了页岩的初始非线性弹性效应对圆盘接触压力分布形式的影响。基于广义变分原理和载荷增量方法,计算了接触压力的分布,得到了与实验测试数据相一致的结果,指出了线性弹性和非线性弹性圆盘的接触压力分布形式特征的差异。(2)针对页岩气藏压裂水平井,分析了页岩气生产程中的流-固耦合作用机理。考虑支撑剂嵌入效应的影响,建立了考虑初始地应力、压裂缝方位和支撑剂铺置层数等因素的压裂缝网等效固有渗透率模型;考虑孔隙介质弹性变形效应的影响,给出了基质固有渗透率修正模型;考虑游离气的Fick扩散和Knudsen扩散效应,以及吸附气的表面扩散效应,建立了页岩气多尺度渗流的等效渗透率模型。数值计算分析了流-固耦合作用强弱的影响因素,以及各种非线性效应对页岩气渗流的影响。(3)基于压裂过程中的能量衰减规律,提出了适用于全流场的等效孔隙度和等效固有渗透率空间非均匀分布模型,建立了页岩气藏压裂水平井流-固耦合作用下的非均匀、非线性和非稳态叁维渗流数学模型,并发展了相应的半解析-半数值计算方法。通过与文献中的实际生产数据对比,验证了本研究数学模型的适用性以及半解析-半数值计算方法的正确性。(4)数值模拟并预测了我国西南地区典型页岩气藏水平生产井的产量,计算结果与现场实际记录数据基本一致。另外,数值分析了初始地应力、支撑剂铺置层数、弹性模量、Biot系数等流-固耦合作用参数,以及Knudsen扩散、表面扩散和解吸等效应对页岩压裂水平井产量的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非线性流固耦合论文参考文献
[1].张晓光,李斌,党会学,温金鹏,孙潘.无人潜航器上浮运动的非线性流固耦合研究[C].中国力学大会论文集（CCTAM2019）.2019
[2].于俊红.页岩气藏水平井流—固耦合非线性渗流问题的理论分析及产能计算[D].北京科技大学.2019
[3].李裕龙,储南洋,邓锐,牛丽霞.叁维圆柱体-弹性板非线性流固耦合数值计算[J].华中科技大学学报(自然科学版).2018
[4].梁高峰.燃油箱非线性耐压及流固耦合动力学分析[D].华东交通大学.2018
[5].王鹏朝.基于流固耦合的可倾瓦轴承—转子系统非线性振动分析[D].东北电力大学.2018
[6].马国红,沈兴全.BTA深孔钻杆系统流固耦合非线性动力学研究[J].噪声与振动控制.2017
[7].陈自年,程登峰,吴燕峰.覆冰输电线舞动的非线性流固耦合模拟[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2017
[8].吕品,廖明夫,尹尧杰.大型风力机叶片非线性流固耦合模型[J].太阳能学报.2017
[9].秦红军,陈松.软黏土地基流固耦合非线性力学行为的有限元数值分析[J].岩土工程学报.2017
[10].脱浩虎.流固耦合作用下海底悬跨管非线性特性研究[D].中国石油大学（北京）.2017