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Numerical Simulation of CFD and Fluid-Structure-Interaction (FSI) of Steady Flow in a Stenotic Vessel 认领 引用 被引量：1
1
作者 Md. Jashim Uddin Md. Sayeed Iftekhar Yousuf 《Open Journal of Modelling and Simulation》 2022年第3期255-266,共12页
This paper is concerned with the computational results of two-dimensional axisymmetric rigid and elastic wall formulation. In this paper, steady flow in a stenotic vessel is simulated and compared to available numeric... This paper is concerned with the computational results of two-dimensional axisymmetric rigid and elastic wall formulation. In this paper, steady flow in a stenotic vessel is simulated and compared to available numerical data with COMSOL Multiphysics software. Numerical results for a 2D axisymmetric vessel of 45% area reduction indicate that as the area is reduced with the decreasing of cross-section, the maximum axial velocity at post stenotic decreases until the end of the artery but the radial velocity increases upto 4 mm from the stenosis throat and then decreases. Overall, comparison is carried out on hemodynamics for elastic and rigid wall of steady flow. Our investigated findings may enable risk factor for patients with attacked cardiovascular diseases and can play an important role to detect a solution to such kinds of diseases. 展开更多
关键词 CFD FSI Steady Flow Hemodynamic
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基于FSI的船舶推进轴系尾管后轴承内油膜分布影响因素研究 认领 引用
2
作者 冷坳坳 《船舶与海洋工程》 2026年第4期44-47,64,共4页
为探究影响船舶推进轴系尾管后轴承内油膜分布的关键因素,提高尾管后轴承的安全性和可靠性,以螺旋桨轴转速、尾管滑油黏度、螺旋桨附加弯矩和尾管后轴承第二斜度等因素为变量,从流固耦合(Fluid Structure Interaction,FSI)研究视角对尾... 为探究影响船舶推进轴系尾管后轴承内油膜分布的关键因素,提高尾管后轴承的安全性和可靠性,以螺旋桨轴转速、尾管滑油黏度、螺旋桨附加弯矩和尾管后轴承第二斜度等因素为变量,从流固耦合(Fluid Structure Interaction,FSI)研究视角对尾管后轴承内的油膜分布进行仿真计算,获得尾管内部关键点处的最小油膜厚度。研究结果表明,螺旋桨轴转速、尾管滑油黏度、船舶操纵状态和尾管后轴承斜度值均对尾管后轴承内的油膜分布有很大影响。系统分析尾管后轴承的油膜分布影响因素并对其进行整体优化设计,可有效提升该设备的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 船舶推进轴系 流固耦合(FSI) 尾管后轴承 油膜分布 可靠性
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Computational Analysis of Autonomous Underwater Vehicles(AUVs)Structural Dynamics and Impact Forces During High Speed Water Entry 认领 引用
3
作者 YU Yi-lan PAN Guang +1 位作者 SHI Yao HUANG Qiao-gao 《China Ocean Engineering》 SCIE EI CSCD 2026年第3期507-520,共14页
Understanding the structural response of Autonomous Underwater Vehicles(AUVs)during water entry is essential for ensuring operational safety and reliability.This paper introduces a bidirectional fluid-structure coupli... Understanding the structural response of Autonomous Underwater Vehicles(AUVs)during water entry is essential for ensuring operational safety and reliability.This paper introduces a bidirectional fluid-structure coupling numerical algorithm to analyze the structural response characteristics of an AUV during water entry at various speeds and angles.The numerical method’s accuracy is verified through experimental data.The investigation focuses on the water entry process within the velocity range of 50 to 200 m/s and entry angles between 60°and 90°.The study examines the influence of structural position,entry velocity,and entry angle on the structural response,while analyzing stress and strain at specific locations on the circular end face,cylindrical side,and circular tail surface of the AUV.The findings demonstrate that at entry speeds exceeding 100 m/s,the structure undergoes strain,with entry velocity exhibiting a more pronounced effect on axial force compared with entry angle.A reduced entry angle decreases the initial water contact duration and minimizes stress concentration.These results provide significant theoretical foundations for AUV structural design. 展开更多
关键词 AUV structural dynamics stress propagation water entry transmedia FSI
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Numerical and Experimental Investigation of Filament-End Dynamics in Negative-Pressure Pneumatic Transport 认领 引用
4
作者 Yisheng Liu Xufeng Sun Zhifeng Chen 《Fluid Dynamics & Materials Processing》 EI 2026年第3期219-240,共22页
This study addresses the optimization of automated yarn handling in textile manufacturing by examining the related suction process through a combined numerical and experimental approach.In particular,a three-dimension... This study addresses the optimization of automated yarn handling in textile manufacturing by examining the related suction process through a combined numerical and experimental approach.In particular,a three-dimensional model of the suction nozzle was coupled with an equivalent linear-elastic beam representation of the yarn,and a Fluent-IDW-Abaqus weakly coupled fluid-structure interaction(FSI)framework was employed to capture the yarn’s release and dynamic response under negative-pressure suction.High-speed imaging experiments validated the simulations,demonstrating excellent agreement in displacements and velocities.According to the results,increasing the initial suction pressure from -0.04 MPa to -0.06 MPa reduces adsorption time by approximately 62% and markedly dampens yarn-end vibrations,enhancing suction performance.Pressures beyond -0.06 MPa,however,induce overshoot and nozzle collisions,increasing the risk of entanglement and mechanical damage.The outcomes of a statistical analysis are also presented to further quantify the interplay among energy consumption,suction efficiency,and operational success under varying pressures,thereby providing a rigorous foundation for the optimal selection of pressure parameters in automated yarn-handling systems. 展开更多
关键词 Yarn-end capture negative-pressure adsorption fluid-structure interaction(FSI) aerodynamic characteristics negative pressure jet
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基于Flow-3D的液舱晃荡载荷流固耦合映射方法 认领 引用
5
作者 程成 陆芝庆 +3 位作者 郭伟 陈康 刘德丰 黄翀 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2026年第3期26-35,共10页
[目的]液舱晃荡载荷的传递是液货船流固耦合(FSI)仿真的关键,目前尚未形成较为通用的映射方法和独立的工具,为此,提出一种流体载荷快速向结构模型映射的方法。[方法]通过对晃荡载荷预报软件和结构强度计算软件的分析,明确这2种软件的数... [目的]液舱晃荡载荷的传递是液货船流固耦合(FSI)仿真的关键,目前尚未形成较为通用的映射方法和独立的工具,为此,提出一种流体载荷快速向结构模型映射的方法。[方法]通过对晃荡载荷预报软件和结构强度计算软件的分析,明确这2种软件的数据传递格式,提出3种兼顾效率和精度的晃荡载荷流固耦合映射方法,并研发独立的工具软件,形成一套完整的解决方案。[结果]实例验证表明,研发的工具能够高精度地实现载荷传递,在结构模型上能正确反映晃荡载荷演化的趋势及细节特征,3种映射方法的数据传递误差均小于5%。[结论]研发的映射工具可以作为通用的晃荡载荷流固耦合工具应用于液货船多物理场耦合分析及结构优化等场景中,可以大大提高工程人员的工作效率。 展开更多
关键词 液货舱 晃荡载荷 流固耦合 映射算法 形函数
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基于流固耦合效应下血管机器人运行参数对血流动力学的影响 认领 引用
6
作者 张旭辉 王浩 +3 位作者 朱宗铭 季苏强 梁亮 夏浩宇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2026年第6期34-42,共9页
考虑血液流动和血管变形的双向流固耦合作用,采用计算流体力学和计算固体力学方法,结合流场PIV测量系统,研究了血管机器人介入时,机器人平移速度和旋转速度的变化对血管内血流动力学指标的影响。结果表明:当血管机器人平移速度提高时,... 考虑血液流动和血管变形的双向流固耦合作用,采用计算流体力学和计算固体力学方法,结合流场PIV测量系统,研究了血管机器人介入时,机器人平移速度和旋转速度的变化对血管内血流动力学指标的影响。结果表明:当血管机器人平移速度提高时,机器人周围最大血流速度、血流平面压差和平均血管壁面切应力均随之增大;当血管机器人旋转速度提高时,机器人周围最大血流速度波动减小,血流平面压差和平均血管壁面切应力波动增大。进一步进行正交试验分析得知:在考虑流固耦合作用下,血管机器人平移速度对血流平面压差及平均血管壁面切应力的影响均显著,为主要因素,血管机器人旋转速度对血流平面压差及平均血管壁面切应力的影响均不显著,为次要因素。 展开更多
关键词 血管机器人 流固耦合 计算流体力学 计算固体力学 粒子图像测速
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定向钻螺杆马达容积腔密封性能评价准则及线型优化 认领 引用
7
作者 况雨春 胡鑫 +3 位作者 周敬佩 罗金武 刘伊辉 韩一维 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第5期342-352,共11页
【目的】煤矿井下地层条件复杂,定向钻进在中硬和硬地层中面临钻进效率低等难题。以Φ89 mm螺杆马达为主要规格的定向钻具,其容积腔密封状态是影响马达效率的主要因素,进而显著影响钻进效率。【方法】基于马达三维容积腔的结构特征和双... 【目的】煤矿井下地层条件复杂,定向钻进在中硬和硬地层中面临钻进效率低等难题。以Φ89 mm螺杆马达为主要规格的定向钻具,其容积腔密封状态是影响马达效率的主要因素,进而显著影响钻进效率。【方法】基于马达三维容积腔的结构特征和双向流固耦合(FSI)模拟方法,提出了量化的马达效率、容积腔性能评价准则,分析了马达运行过程中三维容积腔的动态密封性能。针对内摆线型马达三维容积腔密封特性,提出内摆优化线型与异廓线型2种改进方案,并通过数值模拟与整机试验验证了优化方案的可行性。【结果和结论】(1)在马达运行过程中,容积腔在吸入阶段(转子与定子小径上侧啮合)泄漏严重,在挤出阶段(转子与定子小径下侧啮合)密封性能良好。(2)与原结构相比,优化后的内摆优化线型马达、异廓线型马达容积腔密封性能显著改善,总效率分别提高了7.9%、15.15%。(3)整机试验证实了优化方案的合理性。研究结果为解决煤矿井下定向钻进效率低的问题、提升煤矿定向钻探装备性能提供了参考。 展开更多
关键词 煤矿井下 螺杆马达 容积腔密封性 双向流固耦合 线型优化 定向钻进
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大跨悬索桥闭口流线型箱梁颤振稳定性气动控制措施机理 认领 引用
8
作者 刘志文 韩建豪 +3 位作者 张瑞林 陈昌萍 钱长照 陈政清 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期151-163,共13页
以强台风区某主跨为928 m的大跨悬索桥为工程依托,采用风洞试验与数值模拟相结合的方法,对大跨悬索桥闭口流线箱梁钢箱梁颤振稳定性气动控制措施机理进行了研究。首先,针对主桥结构方案进行成桥状态结构动力特性分析;然后,采用风洞试验... 以强台风区某主跨为928 m的大跨悬索桥为工程依托,采用风洞试验与数值模拟相结合的方法,对大跨悬索桥闭口流线箱梁钢箱梁颤振稳定性气动控制措施机理进行了研究。首先,针对主桥结构方案进行成桥状态结构动力特性分析;然后,采用风洞试验方法对闭口流线型主梁断面原设计方案及不同气动控制措施进行了试验研究,得到了相应的颤振临界风速与颤振失稳特征;最后,采用计算流体动力学方法(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法,从气动力与流场特征2个维度对闭口流线型主梁断面颤振特征与气动控制措施机理进行系统研究。研究结果表明:闭口流线型钢箱梁增设中央稳定板可以显著提升桥梁颤振临界风速,大幅提高竖向振动的参与程度,中央稳定板与水平分流板组合措施可以进一步提升桥梁颤振临界风速。基于气动导数、流固耦合计算的闭口流线型主梁断面颤振临界风速与风洞试验结果吻合较好;闭口流线型主梁断面增设水平分流板主要是引导气流更好地通过桥面,从而降低桥面前缘的压力波动,增设中央稳定板使得桥面上的涡向中央移动,压力波动靠近中央,从而降低自激力矩,两者共同作用,实现提高桥梁颤振临界风速的目标。 展开更多
关键词 桥梁工程 气动控制措施机理 计算流体动力学 闭口流线型箱梁 风洞试验 气动导数 流固耦合
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混流式水轮机转轮叶片断裂试验 认领 引用
9
作者 姬升阳 刘志辉 +3 位作者 魏学锋 蒋雄 李黎浩 李超顺 《科学技术与工程》 EI 北大核心 2026年第5期1813-1822,共10页
水轮机转轮叶片出现裂纹甚至断裂将严重影响水电机组的运行稳定性。混流式水轮机转轮叶片是很复杂的扭曲形体且封闭在机组内部,很难在其真机或模型机组上开展裂纹或断裂试验。针对大型水电站混流式水轮机ZG06Cr13Ni4Mo材质转轮叶片,开... 水轮机转轮叶片出现裂纹甚至断裂将严重影响水电机组的运行稳定性。混流式水轮机转轮叶片是很复杂的扭曲形体且封闭在机组内部,很难在其真机或模型机组上开展裂纹或断裂试验。针对大型水电站混流式水轮机ZG06Cr13Ni4Mo材质转轮叶片,开展了转轮流固耦合数值模拟和断铅试验,对收集到的声发射信号实施小波降噪处理、快速傅里叶变换及短时傅里叶变换,对其信号进行分析,结果表明:该水轮机转轮叶片断裂信号的特征频段为200~320 kHz。研究结果为该电站水轮机转轮叶片发生断裂提供了判断频段信号,为机组停机和检修提供量化预警阈值与决策依据。 展开更多
关键词 水轮机转轮叶片 流固耦合 断铅试验 小波降噪 快速傅里叶变换 短时傅里叶变换
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板式换热器结构对力学及传热性能的影响 认领 引用
10
作者 金树峰 张宏 +2 位作者 丁佰岑 李鹏飞 齐世豪 《轻工机械》 CAS 2026年第2期92-99,共8页
为了探究板片结构对换热器力学性能与传热性能的综合影响,课题组采用流固耦合(Fluid-Structure Interaction,FSI)分析法,模拟分析了板间距、板片厚度以及波纹节距对等效应力、总变形以及固有频率的影响,并结合强化传热综合性能评价准则(... 为了探究板片结构对换热器力学性能与传热性能的综合影响,课题组采用流固耦合(Fluid-Structure Interaction,FSI)分析法,模拟分析了板间距、板片厚度以及波纹节距对等效应力、总变形以及固有频率的影响,并结合强化传热综合性能评价准则(Performance Evaluation Criteria,PEC)评估其传热性能。研究结果表明:增大板间距能有效降低等效应力与总变形的同时提升了ηPEC;当板片厚度增加至1 mm时,板片最大等效应力下降25.21%,最大变形量减少31.71%,固有频率显著提高;而波纹节距增大会减少触点数,导致等效应力减小,ηPEC降低。 展开更多
关键词 板式换热器 流固耦合 强化传热综合性能评价准则 力学性能 传热性能
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浸没型闭式直流融冰装置相变冷却介质研究 认领 引用
11
作者 张炜 唐捷 周雄 《广西电力》 2026年第2期1-6,共6页
针对直流融冰装置中电力电子器件采用水冷、风冷散热性能的不足,选用十氟戊烷作为相变冷却介质,设计出一种基于相变冷却技术的液体浸没型闭式结构的新型直流融冰装置。结合相变冷却技术特点,研究十氟戊烷的热量传递与流动特性,重点分析... 针对直流融冰装置中电力电子器件采用水冷、风冷散热性能的不足,选用十氟戊烷作为相变冷却介质,设计出一种基于相变冷却技术的液体浸没型闭式结构的新型直流融冰装置。结合相变冷却技术特点,研究十氟戊烷的热量传递与流动特性,重点分析其在液体浸没型闭式电力电子设备结构中的相变储热与强化对流传热两种散热途径。结果表明,十氟戊烷作为相变冷却介质可实现直流融冰装置的整机冷却。目前,该新型直流融冰装置已在220 kV变电站投入实际运行。 展开更多
关键词 浸没型闭式结构 直流融冰装置 相变冷却 流固耦合传热 十氟戊烷
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基于CFD和FSI的摆线泵仿真分析 认领 引用 被引量：14
12
作者 黄龙龙 王艳华 +1 位作者 刘勇 徐劲松 《液压与气动》 北大核心 2020年第7期69-75,共7页
目前在摆线泵数值模拟方面,多数研究基于CFD对不同运行工况(如转速、温度等)下的泵进行分析,未考虑在流固耦合(Fluid Structure Interaction,FSI)作用下泵的特性。首先基于COMSOL软件建立了摆线泵的模型,对旋转域采用动网格技术,流固耦... 目前在摆线泵数值模拟方面,多数研究基于CFD对不同运行工况(如转速、温度等)下的泵进行分析,未考虑在流固耦合(Fluid Structure Interaction,FSI)作用下泵的特性。首先基于COMSOL软件建立了摆线泵的模型,对旋转域采用动网格技术,流固耦合界面进行设置,设置相应的边界条件后对泵进行CFD和FSI仿真,并与试验结果进行对比。结果表明:FSI的仿真的流量平均值均更接近试验的结果,FSI出口处流量脉动率最大;FSI和试验的出口压力平均值均低于CFD的仿真值,且CFD和FSI的压力均值更接近实际出口边界设置。通过对比内外转子间流体域某一截面速度和压力得出:在吸油区域计算得到的负压CFD大于FSI,计算得到的速度CFD小于FSI;在排油区计算得到的正压力CFD大于FSI,计算得到的速度CFD小于FSI的结果。在内外转子与流体耦合界面某点处CFD的压力随时间的波动值均大于FSI的压力值。通过对比发现耦合对计算结果有很大的影响,对泵进行流固耦合分析使得分析结果更加真实,更有利于对泵的流场和转子动力学特性进行分析。 展开更多
关键词 摆线泵 CFD 流固耦合(FSI) 数值模拟
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核岛结构PCS水箱FSI效应简化方法研究 认领 引用 被引量：9
13
作者 李小军 宋辰宁 +1 位作者 周国良 魏超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期6-12,32,共7页
高置冷却水箱是核电厂非能动安全壳冷却系统(PCS)的重要组成部分,在进行动力分析时,必须考虑冷却水与屏蔽厂房之间的流固耦合(FSI)效应。由于FSI效应问题复杂,数值分析耗时较长,因此,在研究核岛结构动力分析时,有必要采用简化方法,在满... 高置冷却水箱是核电厂非能动安全壳冷却系统(PCS)的重要组成部分,在进行动力分析时,必须考虑冷却水与屏蔽厂房之间的流固耦合(FSI)效应。由于FSI效应问题复杂,数值分析耗时较长,因此,在研究核岛结构动力分析时,有必要采用简化方法,在满足计算精度要求的前提下,提高计算效率。基于Housner模型,提出一种考虑液体-水箱相互作用的简化模型。采用ADINA软件分别进行水箱FSI模型和简化模型的核岛结构三向地震反应分析,分析了FSI模型和简化模型结构反应的峰值加速度、楼层反应谱和有效应力相对误差。结果表明:提出的水箱简化模型可用于高置冷却水箱核岛结构三向地震反应分析,能够很好地模拟FSI效应。 展开更多
关键词 核岛结构 流固耦合(FSI) 简化方法 地震反应
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A Fully Lagrangian Mesh-Free Framework for Fluid-Structure Interaction Based on WC-MPS and Hybrid TL-UL Formulations 认领 引用
14
作者 Saeed Tavakoli Ahmad Shakibaeinia Najib Bouaanani 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 SCIE EI 2026年第6期402-434,共33页
Fluid-structure interaction(FSI)plays a critical role in civil engineering applications,directly influencing structural safety,resilience,and performance.However,the inherent multiphysics complexity of FSI problems pr... Fluid-structure interaction(FSI)plays a critical role in civil engineering applications,directly influencing structural safety,resilience,and performance.However,the inherent multiphysics complexity of FSI problems presents significant challenges for numerical modeling,particularly under highly dynamic flow conditions.This study presents a fully Lagrangian mesh-free framework for FSI based on the moving particle semi-implicit(MPS)method.The approach couples an enhanced weakly compressible MPS(WC-MPS)fluid solver with a hybrid total-updated Lagrangian(TL-UL)MPS formulation for elastic solids.In the solid phase,strains are evaluated in the reference configuration,while momentum balance is enforced in the current configuration,ensuring consistency under large deformations.The framework incorporates corrected kernel gradients and rotationally consistent particle interactions to suppress spurious zero-energy modes.The fluid solver includes artificial density diffusion and particle regularization to enhance stability and pressure smoothness.Stable and conservative coupling between phases is achieved through a normal-flux-based interface treatment combined with a velocity-consistent particle-grouping strategy.Furthermore,an improved interface particle registration criterion is introduced to ensure accurate and efficient boundary detection at deforming interfaces.The current implementation and validation of the proposed framework are restricted to two-dimensional(2D)FSI scenarios.The framework is validated against four benchmark problems:the dynamic response of a cantilever beam,dam-break flow,the Turek-Hron FSI benchmark(flow around a flexible flag),and a dam-break flow interacting with an elastic gate.The results show strong agreement with analytical,experimental,and numerical references,demonstrating the robustness and stability of the formulation for hydro-elastic interactions.Ultimately,the framework provides a simple,unified,and reliable tool for simulating large-deformation FSI problems in a fully Lagrangian context. 展开更多
关键词 FSI mesh-free particle methods fully Lagrangian modeling WC-MPS TL-UL MPS
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附加质量法和FSI法用于弧形闸门动力特性分析的适用性 认领 引用 被引量：5
15
作者 胡友一 王珏 +1 位作者 陆中伟 郑赟 《中国港湾建设》 2024年第1期1-6,共6页
为研究附加质量法和流固耦合界面(FSI)法用于弧形闸门动力特性分析的适用性,首先通过建立弧形闸门有限元模型,采用收敛性分析的方法研究了FSI法计算时流体长度的合理取值,保证了流体-弧形闸门系统自振频率的计算精度。其次,从弧形闸门... 为研究附加质量法和流固耦合界面(FSI)法用于弧形闸门动力特性分析的适用性,首先通过建立弧形闸门有限元模型,采用收敛性分析的方法研究了FSI法计算时流体长度的合理取值,保证了流体-弧形闸门系统自振频率的计算精度。其次,从弧形闸门水头高度和刚度的角度出发,比较了采用附加质量法和FSI法对弧形闸门流固耦合效应的模拟结果,讨论了采用简化的附加质量法的适用性。最后,根据有限元计算的数值结果讨论了流固耦合效应对弧形闸门动力特性的影响。结果表明:(1)FSI法中流体长度取2倍水头高度可代替实际流体的无界性;(2)在水头较低且闸门刚度较大的情况下,采用附加质量法模拟流固耦合效应能在保证计算精度的基础上提高计算效率。随着水头增高,精度有所下降。此时,弧形闸门的自振频率明显降低,并且主要的变形由支臂转移到面板,有必要采用FSI法代替附加质量法来确保计算精度。 展开更多
关键词 弧形闸门 流固耦合 附加质量法 FSI法 自振频率
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整体叶盘套形电解加工绝缘套优化方法研究 认领 引用
16
作者 王云淼 朱栋 +3 位作者 焦尔豪 王欢 张超 王若龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第2期398-405,共8页
减小套形电解加工过程中的绝缘套变形是提高套形电解加工稳定性和精度的重要措施。提出了一种绝缘套优化方法。以弦长20 mm、叶片高度23 mm、叶片厚度0.54 mm的薄壁叶片为例,建立了不同绝缘套结构的工具阴极模型,开展了流固耦合仿真研究... 减小套形电解加工过程中的绝缘套变形是提高套形电解加工稳定性和精度的重要措施。提出了一种绝缘套优化方法。以弦长20 mm、叶片高度23 mm、叶片厚度0.54 mm的薄壁叶片为例,建立了不同绝缘套结构的工具阴极模型,开展了流固耦合仿真研究,优化了绝缘套加强筋结构参数。相比于无加强筋结构的绝缘套,优化后绝缘套最大变形量从0.261 mm减至0.020 mm,同时加工区域流速分布较为均匀。开展了绝缘套加强筋宽度为0、1、2、4.5 mm的薄壁叶片套形电解加工试验,加工出薄壁叶片,相比于无加强筋结构的绝缘套,加强筋宽度为4.5 mm时,加工叶片的表面粗糙度Ra从1.81μm减至1.05μm,验证了所提方法可有效减小绝缘套变形量,提高套形电解加工稳定性。 展开更多
关键词 套形电解加工 薄壁叶片 绝缘套 流固耦合仿真 正交试验
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基于FSI系统的(u_i,p)格式大型渡槽动力分析 认领 引用 被引量：3
17
作者 张多新 王清云 刘东常 《长江科学院院报》 北大核心 2009年第2期41-44,47,共4页
槽体固体以位移为基本未知量,槽内水体以流场压力p为基本未知量,用能量变分原理推导了流固耦合(FSI)系流有限元分析的(ui,p)格式,给出流固耦合系统的动力特性方程,并基于FSI系统的(ui,p)格式建立渡槽槽体-水体-槽墩-基础-地基系统的力... 槽体固体以位移为基本未知量,槽内水体以流场压力p为基本未知量,用能量变分原理推导了流固耦合(FSI)系流有限元分析的(ui,p)格式,给出流固耦合系统的动力特性方程,并基于FSI系统的(ui,p)格式建立渡槽槽体-水体-槽墩-基础-地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了渡槽的动力特性,并用隐式-显式积分算法计算了强震作用下大型渡槽的动力响应。计算结果表明,基于(ui,p)格式的流固耦合系统有限元分析的格式,考虑到槽体与水体的相互作用,简化了计算模型,提高了计算精度,同时也得出不同过水量下槽体结构动力特性和动力响应的变化规律等结论。 展开更多
关键词 fluid-solid interaction(FSI) 渡槽 动力分析
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Simplified semi-analytical solutions for dynamic responses of composite cylinders subjected to far-field underwater explosions 认领 引用
18
作者 Ye Pyae Sone Oo Kevin Brochard HervéLe Sourne 《Defence Technology（防务技术）》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第3期183-201,共19页
This paper presents a simplified design tool based on semi-analytical formulations to investigate the dynamic response of an immersed composite cylinder subjected to a far-field underwater explosion.The cylinder is si... This paper presents a simplified design tool based on semi-analytical formulations to investigate the dynamic response of an immersed composite cylinder subjected to a far-field underwater explosion.The cylinder is simply supported,fully submerged and filled with air inside.A classical shell theory using a Double Fourier series solution combined with the first-order Doubly Asymptotic Approximation(DAA1)formulation is adapted to model the fluid-structure interaction.An explicit non-standard finite difference scheme is applied to solve the coupled differential equations in time domain.The validity of DAA1 model is established by comparing the LS-DYNA/USA finite element results with existing experimental data from the literature.Then the proposed semi-analytical solutions are compared to the LS-DYNA/USA results,showing good correlation with a discrepancy of 7%for peak deflections and±9%for maximum stresses at the stand-off point for cylinders with relatively small length over radius ratios.Parametric studies examining the effect of different loading conditions,areal masses,and material configurations reveal that a large charge mass located far from the composite panel turns out to be more damaging than a small mass located nearby due to a broader pressure-time profile.Finally,the proposed model demonstrates a significant reduction in computation time,being approximately 30 times faster than its numerical counterpart,LS-DYNA/USA,making it a valuable tool for the preliminary design stages. 展开更多
关键词 Fluid-structure interaction(FSI) Underwater explosion(UNDEX) Underwater shock analysis(USA) Composite cylinders Doubly asymptotic approximation(DAA)
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基于FSI方法的轮胎横向花纹沟泵吸噪声研究 认领 引用 被引量：3
19
作者 王国林 高龙 +1 位作者 周海超 毛竹君 《汽车技术》 北大核心 2012年第4期32-35,共4页
运用abaqus对具有横向花纹槽的轮胎滚动进行仿真,提取轮胎沟槽表面在轮胎接地过程中随时间的变形曲线。建立单个横向花纹沟和其周围的空气域模型,在沟槽表面加载变形曲线,利用FSI方法分析了横向花纹沟尺寸对轮胎花纹沟泵吸噪声的影响。... 运用abaqus对具有横向花纹槽的轮胎滚动进行仿真,提取轮胎沟槽表面在轮胎接地过程中随时间的变形曲线。建立单个横向花纹沟和其周围的空气域模型,在沟槽表面加载变形曲线,利用FSI方法分析了横向花纹沟尺寸对轮胎花纹沟泵吸噪声的影响。从分析结果可知,轮胎花纹沟泵吸噪声随着沟槽长度的增大而减小,随着沟槽宽度的增大而增大,但随沟槽深度的变化不明显。本文结果与相关文献的试验结果一致,表明FSI方法分析轮胎花纹沟泵吸噪声可行。 展开更多
关键词 轮胎 横向花纹沟 泵吸噪声 FSI
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复合材料导管对泵喷推进器水动力性能及振动特性的影响 认领 引用
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作者 张梦正 李鑫明 +3 位作者 李晗 黄桥高 秦登辉 沈克纯 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2026年第1期167-176,共10页
[目的]针对泵喷推进器的轻量化与减振需求,提出将碳纤维增强复合材料(CFRC)应用于泵喷推进器导管。[方法]首先,建立泵喷推进器CFD/FEM双向流固耦合数值计算方法,获取泵喷推进器在流体激励下的结构响应,进而分析结构变形对水动力性能和... [目的]针对泵喷推进器的轻量化与减振需求,提出将碳纤维增强复合材料(CFRC)应用于泵喷推进器导管。[方法]首先,建立泵喷推进器CFD/FEM双向流固耦合数值计算方法,获取泵喷推进器在流体激励下的结构响应,进而分析结构变形对水动力性能和轴系激励的影响;然后,建立泵喷推进器的CFRC导管模型,分析CFRC对泵喷推进器水动力、结构振动传递和响应的影响。[结果]CFRC导管泵喷推进器的结构变形为10−7m量级,对水动力性能没有影响;复合材料导管前4阶湿模态的固有频率比干模态减少了65.3%~80.2%;在振动特性方面,在定子与导管连接约束处激励时,CFRC导管的总加速度级相较于金属材料(铜合金)下降了1.0533 dB,但在内表面激励时CFRC导管的振动性能则有所反弹。[结论]CFRC在实现轻量化的同时,还可以显著改善泵喷推进器的振动特性,研究成果可为推进器设计提供参考。 展开更多
关键词 泵喷推进器 碳纤维增强复合材料导管 水动力性能 振动特性 干湿模态 流固耦合
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