刚弹性耦合分析论文-许玉旺,付世晓,李润培

刚弹性耦合分析论文-许玉旺,付世晓,李润培

导读:本文包含了刚弹性耦合分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:跨海浮桥,水弹性,气弹性,时域预报

刚弹性耦合分析论文文献综述

许玉旺,付世晓,李润培[1](2019)在《风浪环境下跨海浮桥水弹性与气弹性耦合动力响应时域分析方法研究》一文中研究指出海峡令很多国家面临着重要交通运输问题,严重阻碍了两岸的经济交流与发展。对于跨度和水深都比较大的海峡,传统桥梁已不再适用,催生了人们对于新型浮桥的探索。以挪威为例,针对5 km跨度、上千米水深的峡湾,相继提出了浮式悬索桥、浮筒桥等设计方案。不同于传统桥梁仅需要考虑抗风设计,新型桥梁由于浮式基础,波浪影响同样十分重要,风和浪必须进行考虑。因此新型浮桥的研究面临着重大挑战,即风-结构变形-水叁相动力耦合问题,这本质上是海洋工程中的水弹性问题和土木工程中的气弹性问题的耦合问题。目前,还没有能够同时考虑水弹性和气弹性的分析理论和方法。本文拟计入结构弹性变形与风、波浪之间的耦合作用,实现大型跨海浮桥水弹性和气弹性的耦合分析,进而研究结构物长期极限动力响应。(本文来源于《第十九届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)》期刊2019-10-11)

孙岩,王运涛,孟德虹[2](2019)在《基于TRIP的叁种静气动弹性耦合计算方法对比分析》一文中研究指出基于TRIP(Trisonic Platform)流场求解平台,耦合叁种不同的结构静变形计算方法:柔度、模态迭加、有限元,实现了叁种不同的静气动弹性耦合计算方法。其中耦合数据传递采用薄板样条TPS(Thin Plate Spline)实现,结构变形后的流场网格更新采用RBF(Radial Basis Function)+TFI(Transfinite Interpolation)实现。然后,通过AGARD445.6机翼模型,对叁种不同耦合计算方法的预测结果进行对比分析。模拟结果表明:柔度法与有限元求解能够获得一致的机翼变形,模态迭加法在选取足够阶数模态下,能够得到和前两种方法一致的结果。(本文来源于《2019年全国工业流体力学会议摘要集》期刊2019-08-10)

陈明[3](2019)在《功能梯度圆筒弹性动力响应和功能梯度压电圆筒热-电-弹性耦合分析》一文中研究指出基于轴对称平面应变问题的运动方程和弹性材料的应力和位移关系,通过将圆筒分层使材料性质离散为分段常数函数,同时在时域内应用有限差分格式,求得了材料性质沿径向梯度变化的圆筒弹性动力响应解。本文不仅分析了材料参数指数的改变对系统位移场、应力场随时间和沿径向变化的影响,还讨论了所取层数和时间步长的合理性。借助状态向量在层间的连续性和问题的边值条件,本文还建立了任意梯度压电圆筒电-弹性耦合问题的状态空间理论。基于轴对称平面应变问题的平衡方程、静电学控制方程和电-弹性耦合问题的本构关系,通过将压电圆筒分层对材料参数进行离散化,给出了功能梯度压电圆筒电-弹性耦合问题的状态空间解。分析了材料参数指数的改变对系统径向位移、径向应力、径向电位移和电势沿径向分布的影响,分别给出了轴对称机械荷载和电势荷载作用下压电圆筒电弹性场的分布状况。在电-弹性耦合问题的基础之上,基于一维稳态下的热传导方程、平衡方程、静电学控制方程和热-电-弹性耦合问题的本构关系,经引入热流密度,本文又建立了任意梯度压电圆筒热-电-弹性耦合问题的状态空间理论。给出了温度荷载和多场耦合作用下功能梯度压电圆筒温度场和电弹性场沿径向的分布状况。分析了材料参数的不均匀性对系统状态变量的影响。本文解不仅适合任意梯度的弹性圆筒和弹性压电圆筒,而且容易满足多种形式的初始条件和边界条件。通过对材料性质沿径向为连续函数分布和分段函数分布的梯度圆筒和梯度压电圆筒数值分析,验证了本文解的正确性和有效性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-05-01)

徐加初,岑神德[4](2017)在《热磁弹性耦合作用下扁锥壳非线性动态响应分析》一文中研究指出对处于随时间变化磁场中扁锥壳的热磁弹性行为进行了动态响应研究,分析在机械载荷、电磁场和温度场耦合作用下扁锥壳的位移和应力动态响应行为。基于麦克斯韦方程和欧姆定律、热传导方程和经典板壳非线性运动方程,考虑洛伦兹力和温度应力的耦合作用,导出扁锥壳的非线性热磁弹性控制方程。采用分离变量法对电磁场和温度场控制方程进行求解,采用Galerkin方法对非线性弹性场控制方程进行求解,得到了在外加磁场和表面均布载荷耦合作用下的温度、磁场、应力和位移随时间变化的规律。外加磁场的变化频率对扁锥壳的应力和位移波形的影响。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(A)》期刊2017-08-13)

张建辉,刘仲阳,寇满[5](2017)在《基于移动热源的通风盘式制动器热弹性耦合场分析》一文中研究指出盘式制动器制动过程中存在着热弹性耦合现象。鉴于热弹性直接耦合场求解时间较长,且不容易收敛,基于移动热源、以一次紧急制动工况为例,首先建立通风盘的叁维瞬态温度场,然后在结构场中将温度载荷转换为体载荷,通过顺序耦合的方法计算得到任意时刻热应力分布情况。(本文来源于《汽车零部件》期刊2017年07期)

赵鹰[6](2017)在《风力机叶片气动弹性耦合分析与优化》一文中研究指出随着风电技术发展,叶片长度增加,柔性增强。叶片大变形效应与多自由度耦合作用使气弹效应愈加明显,其弯曲与扭转变形相互耦合,影响叶片的气弹扭角与荷载分布,进一步影响风力机的功率输出及安全稳定运行。因此,研究风力机叶片的气弹耦合特性,探求叶片气弹效应对叶片性能的影响规律,对叶片的设计与运行显得极其重要。气弹耦合模型作为该项研究工作的基础,为了提高其计算精度,文中建立了一种准叁维气弹耦合数学模型。在结构建模上,针对叶片的叁维铺层结构和材料特性,考虑柔性叶片的几何非线性与耦合受载特性,采用APDL(Ansys Parametric Design Language)语言建立了叶片叁维静态和动态分析模型,增加了叶片结构分析自由度,并与100 kW叶片的全尺寸静力试验结果进行对比,验证了其准确性;在气动建模上,考虑叶片变形及振动速度的影响,结合动态失速修正理论,发展了 BEM方法,基于Matlab平台编程建立相应的气动分析模型,并采用Bladed软件计算结果及实验结果验证了其准确性。此外,综合考虑模型的计算精度与时间,选用了弱耦合方式进行模型数值求解,即气动模块与结构模块分别独立求解,在耦合界面上采用线性内插进行信息传递。运用此气弹耦合模型,进行了以下研究:(1)针对风力机稳态运行过程,采用均匀来流风,对100kW风力机叶片进行了静气弹计算,对比分析了耦合与非耦合条件下叶尖变形、功率输出和荷载分布等特性,得到了不同风速下气弹效应对风力机叶片特性的影响规律:气弹效应随着风速的升高而增大,在额定风速附近达到最大。当风速继续上升,叶片开始变桨,气弹效应随之减小。主要是由于气弹效应引起的气弹扭转角先增大后减小,使得叶片攻角随之变化。而叶片截面多数运行在失速攻角下,此时的翼型升力系数与攻角正比变化且远高于阻力系数。(2)针对风力机实际运行过程中的非定常因素,考虑几何非线性影响,对100 kW风力机叶片进行动气弹计算,对比分析了耦合与非耦合条件下叶片特性变化,发现了如下特性:在风剪切作用下,叶尖变形及荷载整体上呈现一种随时间余弦变化的态势;在动态失速效应作用下,翼型气动性能随攻角回旋变化,叶片特性的波动要远大于不考虑动态失速影响时的叶片特性,且叶尖变形在气弹效应影响下的相对差值波动也变大;当考虑几何非线性时,叶片受载及变形不再符合线性关系,叶尖变形与荷载低于不考虑几何非线性时的相应叶片性能,且叶尖变形在气弹效应影响下的相对差值变大。此外,当考虑叶片气弹效应时,叶片的扭转变形增大,翼型攻角减小,叶片表面气动荷载随之减小,这对于机组可靠运行有利。但由于风轮转矩减小,导致风轮功率降低即功率损失,则对机组的运行成本不利。(3)为了补偿气弹效应造成的功率损失,文中基于以上的气弹耦合模型建立了一种新的气弹优化设计模型。在该模型中,以风力机年发电量(Annual Energy Production,AEP)为目标函数,叶片展向气弹扭转角为自由变量,考虑气弹效应对叶片功率输出的影响,采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法用于模型的搜索寻优。采用该模型对100 kW风力机进行了功率损失补偿研究,并与丹麦技术大学(Technical University of Denmark,DTU)提出的预扭耦合算法进行对比。结果表明,大多数风速下,其输出功率皆优于预扭耦合算法计算结果。同时在所有风速范围内,其推力系数皆低于预扭耦合算法计算结果,充分说明了气弹优化设计模型的优越性。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)》期刊2017-05-01)

霍霖[7](2017)在《高超声速飞行器体襟翼气动热弹性耦合建模与分析》一文中研究指出高超声速滑翔式飞行器具有极强的突防性能和机动性能,被视为实现全球快速精确打击的利器。不同于传统的飞行器设计,高超声速飞行器设计有因其特殊的飞行性能而特有的挑战,其中在进行高超声速飞行时所面临的气动热弹性耦合就是一个关键的瓶颈问题。体襟翼因具有俯仰控制效率高、结构紧凑等优点,常作为高超声速滑翔/再入飞行器的气动控制面和主要的稳定、配平和控制装置,其控制效率对于高超声速飞行器的飞行安全及完成既定任务具有相当重要的意义,因此对体襟翼的气动热弹性耦合问题进行研究是十分必要的。本文在总结国内外相关研究的基础上,系统地开展高超声速飞行器体襟翼气热弹耦合特性研究。针对气动热弹性耦合分析中的关键问题开展研究,主要包括:为提高精度和效率改进数据接口技术;提出新的动网格质量反馈改进方法,增大网格变形能力,以满足大幅运动中的动网格计算;分析高超声速工况下体襟翼附近流场特性,对体襟翼结构进行优化设计;研究体襟翼气动热弹性耦合响应特性。具体研究内容如下:(1)针对多场耦合计算中不同场在耦合边界上的数据交互问题即耦合边界数据接口技术展开研究。在内投影常体积转换法的基础上,提出了基于非结构网格面元的内投影常体积转换法,并通过算例验证了该方法的数据插值能力。(2)针对气动热弹性耦合问题中的弹性体动网格方法变形能力,提出一套基于网格面积缩减系数和网格内角约束这两个网格质量参数的QC网格质量反馈改进弹性体动网格方法。并以旋转和平移这两种典型的边界运动模式算例对所提出的方法进行对比验证。(3)为分析高超声速飞行器体襟翼所遭遇的复杂而特殊的气动力/热环境,建立了体襟翼的二维和叁维模型,对不同参数下的体襟翼附近流场进行了数值计算分析。重点研究铰链线缝隙流对体襟翼表面载荷分布及其控制效率的影响,并基于流场分析的结果对体襟翼模型的结构参数进行优化。(4)对体襟翼气动热弹性耦合响应特性进行了深入的分析。采用分层耦合求解策略,并建立了基于CFD的叁阶当地流活塞理论非定常气动力模型,对本文所建立的采用C/SiC材料的体襟翼几何模型进行气动热弹性耦合响应研究。分析了不同高度、马赫数和飞行攻角下体襟翼的结构响应特性,并对高超声速工况下的颤振现象进行了研究。最后对本文工作进行了总结,指出了现阶段存在的问题和今后研究工作开展的方向。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2017-04-01)

李长龙,高世桥,牛少华,刘海鹏[8](2016)在《微谐振器纵向振动热弹性耦合分析》一文中研究指出对微谐振器在纵向振动时的热弹性耦合进行分析,以悬臂梁为基础,在环境温度为300K时,对热弹性本构方程进行数值求解,对在纵向振动过程中产生的温度、受热弹性耦合的影响产生的频率漂移、热弹性阻尼进行分析.分析结果发现,在纵向振动过程中,悬臂梁在前3阶振动模态下,温度变化量随着振动模态的升高而增大,在3阶振动模态时,温度变化量约为1.5K;受热弹性耦合影响,频率漂移比首先随着梁长的增加而迅速增加,然后稳定在1.67×10-4附近;热弹性阻尼最大值约为1.0×10-4.然后,使用COMSOL Multiphysics软件对悬臂梁进行热弹性耦合仿真,并对数值结果进行验证.结果表明,仿真结果与理论计算结果相吻合.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2016年12期)

唐景春,查生凯,韩坤[9](2014)在《变基圆渐开线涡旋体热弹性耦合分析》一文中研究指出文章以汽车空调涡旋压缩机为研究对象,重点分析了变基圆渐开线涡旋型线的几何理论,建立了变基圆渐开线涡旋型线的方程;利用有限元分析软件ANSYS,在气体温度和压力耦合载荷工况下,对比分析了定、变基圆渐开线涡旋体的应力和应变。研究结果表明,在相同制冷量的条件下,变基圆渐开线涡旋体的结构特点优于定基圆渐开线涡旋体,能够更好地适应压缩机的复杂工况条件。(本文来源于《合肥工业大学学报(自然科学版)》期刊2014年09期)

张希彬,宗群,曾凡琳[10](2014)在《考虑气动—推进—弹性耦合的高超声速飞行器面向控制建模与分析》一文中研究指出针对高超声速飞行器机身极易发生弹性振动,模型具有非线性、强耦合及不确定性等特点,提出了考虑气动—推进—弹性耦合的综合建模方法。首先,利用假设模态法计算弹性模态及弹性振动效应,采用斜激波和普朗特—迈耶流理论、Eckert参考温度法及一维可压缩流关系式估算气动力、俯仰力矩及推力,考虑气流黏性及机身弹性变形影响,加入了黏性及弹性振动效应,更接近于真实物理特性;然后分析了弹性振动引起的机体变形角及机身表面流体特性;并基于机理推导所获取的气动数据,利用曲线拟合方法,建立了考虑气动—推进—弹性耦合的高超声速飞行器面向控制模型。气动和动态特性分析结果表明,弹性振动改变了飞行器弹性模态及气动布局,面向控制模型降低了模型复杂度,并保留了机理模型的物理耦合特性及非最小相位现象。(本文来源于《宇航学报》期刊2014年05期)

刚弹性耦合分析论文开题报告

(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:

基于TRIP(Trisonic Platform)流场求解平台,耦合叁种不同的结构静变形计算方法:柔度、模态迭加、有限元,实现了叁种不同的静气动弹性耦合计算方法。其中耦合数据传递采用薄板样条TPS(Thin Plate Spline)实现,结构变形后的流场网格更新采用RBF(Radial Basis Function)+TFI(Transfinite Interpolation)实现。然后,通过AGARD445.6机翼模型,对叁种不同耦合计算方法的预测结果进行对比分析。模拟结果表明:柔度法与有限元求解能够获得一致的机翼变形,模态迭加法在选取足够阶数模态下,能够得到和前两种方法一致的结果。

(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。

刚弹性耦合分析论文参考文献

[1].许玉旺,付世晓,李润培.风浪环境下跨海浮桥水弹性与气弹性耦合动力响应时域分析方法研究[C].第十九届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上).2019

[2].孙岩,王运涛,孟德虹.基于TRIP的叁种静气动弹性耦合计算方法对比分析[C].2019年全国工业流体力学会议摘要集.2019

[3].陈明.功能梯度圆筒弹性动力响应和功能梯度压电圆筒热-电-弹性耦合分析[D].合肥工业大学.2019

[4].徐加初,岑神德.热磁弹性耦合作用下扁锥壳非线性动态响应分析[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(A).2017

[5].张建辉,刘仲阳,寇满.基于移动热源的通风盘式制动器热弹性耦合场分析[J].汽车零部件.2017

[6].赵鹰.风力机叶片气动弹性耦合分析与优化[D].中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所).2017

[7].霍霖.高超声速飞行器体襟翼气动热弹性耦合建模与分析[D].国防科学技术大学.2017

[8].李长龙,高世桥,牛少华,刘海鹏.微谐振器纵向振动热弹性耦合分析[J].北京理工大学学报.2016

[9].唐景春,查生凯,韩坤.变基圆渐开线涡旋体热弹性耦合分析[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2014

[10].张希彬,宗群,曾凡琳.考虑气动—推进—弹性耦合的高超声速飞行器面向控制建模与分析[J].宇航学报.2014

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