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  • 简介:针对在超声红外像技术中被测对象缺陷区域生热机理研究不深入的问题,以含裂纹平板试件为研究对象,采用ANSYS/LS-DYNA对含裂纹的平板试件进行耦合建模,研究了高频振动激励下平板振动信号及频谱,分析了裂纹摩擦生热及塑变生热的特点.仿真及试验结果表明:耦合分析用于裂纹生热问题可行;高频振动下裂纹生热形式主要有摩擦生热和塑变生热;裂纹区域温度呈现增长速率随时间逐渐下降的特点;平板振动非线性的主要原因是2裂纹面之间以及换能器与平板之间的接触非线性.

  • 标签: 超声红外热像 热固耦合 裂纹生热 有限元分析
  • 简介:摘要:采矿工程是一个复杂的过程,涉及地质、机械、流体力学等多个领域知识。其中,岩土-流-耦合理论在采矿中发挥着重要的作用。该理论考虑了围岩热传导、水流运动和围压变形三者相互作用的依赖关系,综合分析了采矿活动对周边环境所造成的影响。本文将就岩土-流-耦合理论的基本原理以及在采矿中的应用价值展开探讨,并且总结归纳。

  • 标签: 岩土热-流-固耦合 采矿工程 应用价值
  • 简介:耦合(Fluid-StructureInteraction,FSI)是目前很多领域研究的热点和难点之一.与国外相比,国内在该方面的研究相对滞后或片面.本文对FSI研究现状和意义、传统风工程理论和方法、流体力学基本理论、流体力学有限元、FSI理论和分析方法等内容作了介绍,探讨了耦合界面条件、边界追踪、网格更新以及大型非线性方程求解等问题,特别对强耦合和弱耦合算法作了理论上的探讨和区分.本文可为流耦合理论数值模拟提供理论和方法的指导.

  • 标签: 流固耦合 强耦合 弱耦合 边界条件 ALE法
  • 简介:液压阀块孔道结构复杂,在湍流条件下流动的液压油因粘性和粘性加热效应会对液压系统压力损失和温度产生影响.针对这种情况建立了几种典型孔道的液压油-阀块流耦合模型,用计算流体力学(Computationalfluiddynamics,CFD)软件Fluent对建立的耦合模型进行稳态传热仿真(Steadyheattransfer),计算和分析不同进出油方向和孔道冗腔对压力损失和温度的影响.测试改进前后的阀块,结果表明:根据仿真结果进行结构优化后阀组的压力损失有很大改善.

  • 标签: CFD 孔道 多物理场 耦合仿真
  • 简介:本文以汽油机排气管为研究对象,建立了排气管固体、内部烟气以及外部冷空气多种流体对流换模型,采用CFD软件Fluent对排气管内外流场进行数值模拟,并将计算结果映射到FEA软件中进行流耦合计算,得到不同车速下排气管的温度场及应力分布情况,计算结果表明外部冷空气的流动对排气管温度及应力分布具有很大影响.计算结果对排气管的模拟计算及生产设计具有一定参考价值.

  • 标签: 汽车排气管 流固耦合 有限元分析
  • 简介:摘要:与水工结构的通信问题往往比较繁琐和难以处理,因此理论上很难解决,但借助数值模拟,可以提出多种有效的方法,这些方法在海洋和海洋工程中得到了广泛的应用。基于离散网格,我们可以将流通信数值方法分为四种类型:匹配网格法、无拟合法、重叠法和基于粒子法。本文简要介绍了这些方法的主要特点及其最新研究成果。流体结构的每个相互作用问题都有其自身的特定性质,这些性质会影响适当数值方法的选择。在选择合适的数值模型的同时,利用各种方法的优势,创新更高效的计算方法,是流耦合算法发展的关键方向。

  • 标签: 流固藕合 网格方法 粒子类方法
  • 简介:摘要以直角弯头内导流结构设计为契机,考虑到弯头内部流体和导流结构的相互作用,基于abaqus和fluent建立了双向流耦合模型,并对含导流结构的直角弯头进行了流耦合特性分析。计算结果表明导流结构可有效降低弯头内部流体的流速并改善流场分布,同时,弯头内导流结构能够满足强度和刚度的设计要求,为弯头内导流结构设计提供理论依据。

  • 标签: 直角弯头 导流片 流固耦合 强度和刚度
  • 简介:摘要现如今,我国是科技快速发展的新时期,该文对液压系统管路流藕合进行研究,建立大流量液压管路和流藕合的数学模型。应用ANSYS软件研究不同条件(管路支撑间距、管路厚度)对管路特性的影响。分析结果表明在其他条件不变的情况下,随着两支撑间距的增加,管路固有频率呈先增大后减小的趋势;随着管路厚度的增加,管路刚度增强,其固有频率也逐渐增大。在此基础上以超大型三轴试验仪为例,根据实际情况建立其大流量回油管路模型,探讨其振动问题。最后,应用以上研究结论提出不同的解决方案,通过仿真分析确定所选方案的参数,其研究成果可为其它管路系统的设计提供参考。

  • 标签: ANSYS 流固祸合 管路 谐振频率
  • 简介:为研究空气流场中离心式叶轮受气流激振的受迫振动问题,利用建立等效力学模型的方法,实现叶轮受力复杂简单化的振动特性分析.应用ANSYSWorkbench软件对离心式叶轮进行预应力模态分析,得到叶轮结构的固有频率,与理论计算固有频率进行对比,验证模态分析的有效性.基于单向气耦合分析准确反映叶片的振动特性,叶轮在离心力、气动力及自身重力的作用下模态分析得出最大应力集中在叶片的前缘区域,此区域为最薄弱部分.通过叶轮在不同载荷作用下最大等效压力及最大变形量对比,得出叶轮高速旋转产生的离心力对模态分析占主导因素.

  • 标签: 气固耦合 振动特性 模态分析 等效模型 共振
  • 简介:摘要:随着工业化进程不断加快,油气输运相关问题十分重要。其中对竖直管道的研究显得尤为重要。本文通过利用workbench软件对竖直管道进行建模分析,得到了管道内流体对管道的影响。其中分析了管道在流体影响下的最大变形和最大应力及其分布状态。模态分析可以得到管道系统的模态振型,可以为管道的安装和维护提供参考,避免固有频段,有效避免共振现象。

  • 标签: 竖直管道 有限元 流固耦合
  • 简介:采用ANSYSFLUENT软件仿真计算了某型号液体火箭发动机诱导轮在空化情况下的流场压力分布情况,之后将其流体压力分布引入ANSYSWorkbench中,利用单向流耦合技术进行了该诱导轮的有限元静应力分析,获取了空化及非空化情况下诱导轮的叶片应力分布,分析了空化对诱导轮应力分析结果的影响。

  • 标签: 诱导轮 应力分析 空化 流固耦合
  • 简介:摘要:随着我国城市用地面积日渐紧张,地上交通建设日趋饱和,为缓解交通压力地下交通建设成为了解决上述问题的最佳选择。盾构隧道工程在地下交通建设领域占有重要席位,而盾构隧道建设过程中不可避免会穿越江河湖海或富水砂卵石地层,从而就产生了盾构隧道流耦合问题。隧道施工将会使得围岩应力场与渗流场的改变,渗流场变化产生渗透体积力作用于土颗粒导致应力场的变化,应力场的变化会导致土体渗透系数的改变,进而影响渗流状态,从而产生施工期流耦合问题。本文依托成都地铁1、3号线联络线工程,利用有限元软件 MIDAS GTS/NX 建立盾构隧道掘进过程的水土流耦合三维数值模型,研究富水砂卵石复合地层下盾构施工过程中的围岩位移场、应力场及渗流场的变化规律。

  • 标签: 盾构隧道 施工期 水土耦合
  • 简介:摘要:现阶段,我国社会发展迅速,促进了各个行业的进步。往复压缩机在石油化工、天然气储运等方面有着重要作用,其中零部件的运动较复杂且易损件较多,发生故障后可能造成重大损失。在往复压缩机的故障中,气阀组件的故障占比很大。网状阀是大型往复压缩机中常用的气阀类型,压缩机工作过程中网状阀的阀片在气体压力、弹簧力等载荷作用下运动,阀片承受交变载荷,容易发生疲劳破坏。目前已经有许多关于识别往复压缩机气阀故障的研究,包括从振动信号、温度信号及示功图等方面识别气阀的故障和运行状态,这类方法在诊断气阀泄漏、阀片断裂及弹簧失效等故障的过程中取得了良好的效果。双向流耦合计算中可以更充分地考虑阀片与流体的相互作用、阀片上受到的流体载荷不均匀和阀片运动对其受到的流体载荷的影响。

  • 标签: 气阀 流固耦合 故障机理 研究
  • 简介:摘 要:为研究冻土水耦合理论、机理以及冻结过程温度场、水分场的变化过程,根据各国学者对冻土多物理场的研究成果,对冻土水耦合发展过程进行简述。这一总结有利于寒区或季节性冻土区土体冻结过程的理解,为寒区工程提供理论参考。

  • 标签: 冻土 水热耦合 文献综述 温度场 水分场
  • 简介:摘要为了研究混流式水轮机叶片损伤原因,对其流耦合动力特性进行系统分析。通过水轮机的刚强度分析与流耦合分析延伸讨论X型叶片在复杂流场情况下的状态。研究得出混流式水轮机工作时转轮叶片不可转动,所以要承受离心力、水压力等的共同作用,应力情况复杂。水轮机叶片若经常处于水流激振力作用下,会导致叶片振动的产生,若长时间振动必然造成机械结构损伤和零配件材料疲劳,若发生共振还会加剧结构破坏程度。

  • 标签: 混流式水轮机 叶片 流固耦合 动力特性
  • 简介:摘要风载荷是雷达天线结构承受的主要载荷之一。本文运用流耦合方法,在AnsysWorkbench软件中对风场中的天线进行仿真分析,得到天线于风场中的风力分布及风速扰动情况,以及天线在特定风速下的变形和受应力情况。利用此种仿真分析方法,可直观得到天线耦合面风压的变化大小,进而对风场中天线面进行结构优化。

  • 标签: 天线结构,流固耦合,风力分布,结构优化
  • 简介:薄膜结构与风环境之间存在着较强的流耦合作用,并且这种耦合作用往往对薄膜结构的振动起控制作用.本文将两者的耦合作用分为静力耦合作用和动力耦合作用,分别建立了静力耦合模型和简化气弹模型,并对所涉及的几个因素进行了初步分析,为下一步的风洞试验研究奠定了理论基础.

  • 标签: 薄膜结构 耦合作用 气承刚度 声致阻尼 简化气弹模型
  • 简介:摘要随着科学技术的发展,电子器件的散热问题对微流体传输提出了更高的要求,也极大的促进了微泵的发展。以压电陶瓷作为驱动元件的压电泵在微流体传输方面的所具有的优势越来越显著,它结构简单,利于微型化、集成化、流量可控,响应快、无电磁干扰,极大的吸引力国内外的研究学者的关注。频繁响应的阀的可靠性直接影响着泵的工作性能,但目前对于段时间内频繁开合的阀的可靠性却极少被关注。为此,本研究提出了一种钹型开槽式阀体,该阀由钹型格栅和钹型开槽膜片组成。针对在压电泵工作的钹型开槽阀,本文通过有限元分析软件Ansys基于流耦合的方法分析了钹型开槽阀在不同频率工作下的应力情况。根据计算结果,得出在压电泵正常输出的工作频率范围内,频率为418Hz时,膜片所受应力的计算值达到最大,为81.74MPa。该研究验证了钹型开槽式阀体压电泵的有效性。

  • 标签: 压电泵 流固耦合 仿真分析
  • 简介:为准确表征煤层复杂的地质力学效应,根据多重孔隙介质力学特征和多过程运移特点,来构建煤层气藏三孔双渗全流耦合数学模型,并基于所研发的全隐式有限体积数值模拟器,进一步研究地质力学效应对孔渗参数和煤层气产能的影响。结果表明,有效应力效应与基质收缩作用均可影响裂缝渗透率,且作用方向相反:有效应力效应的作用强度在开发初期大于基质收缩作用,但在后期发生逆转,导致渗透率先减小后增大,最终值甚至可达初始值的数倍;随着煤岩杨氏模量增大,有效应力效应减弱,煤层气日产量增大,产气高峰出现时机提前,随着Langmuir体应变量增大,基质收缩作用增强,同样煤层气日产量增大,产气高峰出现时机提前。全流耦合数学模型能够更准确地刻画煤层复杂流耦合作用,这对煤层气产能预测具有重要意义。

  • 标签: 煤层气 流固耦合 地质力学效应 基质收缩 三孔双渗