振动与冲击
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JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK
2013年
24期
61-69
,共9页
膜结构%改进涡方法%流固耦合%数值模拟%气弹风洞试验
膜結構%改進渦方法%流固耦閤%數值模擬%氣彈風洞試驗
막결구%개진와방법%류고우합%수치모의%기탄풍동시험
membrane structure%modified vortex method%fluid-structure interaction%numerical simulation%aeroelastic wind tunnel testing
采用改进涡方法对膜结构的流固耦合进行模拟.将非协调边界元计算势流的方法引入到传统涡方法中,即为改进涡方法.该算法可以精确计算三维粘性、不可压缩流场.采用改进涡方法可以得到每个时间步膜结构的单元节点流场压力,通过与ansys有限元模型提取出的整体刚度矩阵联合求解得到单元节点位移,并可以由单元节点位移求解出下一时间步的流场分布.由于引入了高效的预处理循环型广义极小残余迭代算法(GMRES),使得边界元法的优势得到了充分发挥,大幅度节省了计算时间.完成了方形平屋盖膜结构气弹模型风洞试验.采用该算法对膜结构流固耦合效应计算得到的位移均值大部分与风洞试验吻合,计算结果表明所提出的方法是模拟膜结构流固耦合问题的有益尝试.
採用改進渦方法對膜結構的流固耦閤進行模擬.將非協調邊界元計算勢流的方法引入到傳統渦方法中,即為改進渦方法.該算法可以精確計算三維粘性、不可壓縮流場.採用改進渦方法可以得到每箇時間步膜結構的單元節點流場壓力,通過與ansys有限元模型提取齣的整體剛度矩陣聯閤求解得到單元節點位移,併可以由單元節點位移求解齣下一時間步的流場分佈.由于引入瞭高效的預處理循環型廣義極小殘餘迭代算法(GMRES),使得邊界元法的優勢得到瞭充分髮揮,大幅度節省瞭計算時間.完成瞭方形平屋蓋膜結構氣彈模型風洞試驗.採用該算法對膜結構流固耦閤效應計算得到的位移均值大部分與風洞試驗吻閤,計算結果錶明所提齣的方法是模擬膜結構流固耦閤問題的有益嘗試.
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