【摘要】：為減少流固耦合的計算時間,在現(xiàn)有彈性體方法的基礎(chǔ)上,發(fā)展了一種快速動網(wǎng)格方法。首先根據(jù)彈性體方法的基本假設(shè),將流場網(wǎng)格所包圍的空間區(qū)域視為虛擬彈性體,然后將結(jié)構(gòu)與該虛擬彈性體視為一個整體系統(tǒng),并計算其固有振動的振型及頻率,最后以結(jié)構(gòu)受到的流體作用力為激勵,通過振型疊加法計算結(jié)構(gòu)網(wǎng)格及流場網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的位移�？紤]到實際結(jié)構(gòu)的流固耦合振動多為低階模態(tài)的振動,在流固耦合計算中可以通過低階模態(tài)的疊加計算流場網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的位移,從而達(dá)到快速更新流場網(wǎng)格的目的。采用該快速動網(wǎng)格算法,對某彈性梁顫振問題進(jìn)行了流固耦合分析,計算結(jié)果與已有文獻(xiàn)的結(jié)果吻合很好,說明了該算法的正確性。與現(xiàn)有的彈性體方法相比,該算法使流固耦合計算時間減少了65.5%。對Wing 445.6模型的顫振問題進(jìn)行了分析,得到顫振邊界與實驗值吻合良好,且與現(xiàn)有彈性體法相比,可以減少計算時間54.8%。
[Abstract]:In order to reduce the computational time of fluid-solid coupling, a fast moving mesh method is developed based on the existing elastomer method. Firstly, according to the basic assumptions of the elastic body method, the spatial region surrounded by the flow field mesh is regarded as a virtual elastic body, then the structure and the virtual elastic body are regarded as a whole system, and the vibration modes and frequencies of the natural vibration are calculated. Finally, the displacement of the grid nodes of the structure and the flow field is calculated by the mode superposition method with the fluid force acting on the structure as the excitation. Considering that the fluid-solid coupling vibration of the actual structure is mostly the vibration of the low-order mode, the displacement of the grid nodes in the flow field can be calculated by the superposition of the low-order modes in the fluid-solid coupling calculation, and the purpose of rapidly updating the flow field grid can be achieved. The fluid-solid coupling analysis of an elastic beam flutter problem is carried out by using the fast moving mesh algorithm. The calculated results are in good agreement with those obtained in previous literatures, which shows the correctness of the algorithm. Compared with the existing elastomer method, the computational time of fluid-solid coupling is reduced by 65.5%. The flutter problem of Wing 445.6 model is analyzed. The flutter boundary is in good agreement with the experimental data, and the calculation time can be reduced by 54.8 compared with the existing elastomer method.
【作者單位】： 西安交通大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動國家重點(diǎn)實驗室;西安交通大學(xué)航天航空學(xué)院;國家電網(wǎng)浙江北侖第一發(fā)電有限責(zé)任公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51275385)
【分類號】：O353.4

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本文編號：2409673