检索结果-内蒙古大学图书馆

科学技术与工程 2021年第2期21卷 801-807页

作者：陈晨郭琪磊中国民用航空飞行学院广汉618307

降落伞充气展开过程是一个典型时变非线性流构耦合问题,大多研究所建立的数值计算模型未考虑织物透气性和初始投放速度的影响。为修正模型,基于任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法和动网格技术,考虑织物透气性并预设... 详细信息

降落伞充气展开过程是一个典型时变非线性流构耦合问题,大多研究所建立的数值计算模型未考虑织物透气性和初始投放速度的影响。为修正模型,基于任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法和动网格技术,考虑织物透气性并预设初始投放速度,建立了降落伞充气展开的有限元模型。计算了充气过程中,有限质量情况下C-9伞的开伞力,并与实验数据对比,验证了该模型的正确性与合理性。随后分析了其开伞过程中伞衣应力分布特征与气动减速特性,为降落伞数值建模和结构设计提供一定参考。

关键词：任意拉格朗日-欧拉降落伞充气展开有限质量

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水-空气耦合介质中冰载荷对闸墩的撞击影响研究

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工程力学 2024年第6期41卷 177-187页

作者：贡力杨腾腾靳春玲贾治元董洲全兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学调水工程及输水安全研究所甘肃兰州730070

西北干寒地区长距离输水工程中河道修建的闸墩受到冰载荷撞击破坏,为确保冬季安全稳定供水,需进行冰载荷对闸墩撞击破坏力学特性研究。该文采用任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)流固耦合(fluid structure interac... 详细信息

西北干寒地区长距离输水工程中河道修建的闸墩受到冰载荷撞击破坏,为确保冬季安全稳定供水,需进行冰载荷对闸墩撞击破坏力学特性研究。该文采用任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)流固耦合(fluid structure interaction, FSI)方法模拟不同碰撞工况下冰体楔入闸墩碰撞过程,并通过对比实验,验证了冰材料模型参数和ALE算法的适用性,分析了网格尺寸对撞击力的影响。研究结果表明:计算得到冰载荷对闸墩撞击力极值与实验值具有良好的吻合性,表明该模拟所采用的冰材料模型参数、ALE算法和网格尺寸能够较准确模拟冰载荷对闸墩的作用力;闸墩损伤变形与冰排破损主要集中在碰撞接触区,接触区撞击力大小受到“水垫效应”的影响,空气介质对撞击力影响较小;不同冰厚和冰速工况下撞击力时程曲线呈现“Sawtooth”(上下波动)现象,撞击力加载-卸载时间较短;冰排楔入闸墩的过程中,撞击力极值出现在0°正碰接触区,在冰速1.2 m/s~3.0 m/s范围内,撞击力逐渐减小,在不改变冰速工况下,随着冰厚的增加,墩体结构响应越大,冰速和冰厚两种影响工况下闸墩顶端位移均为周期性振动。其仿真结果拟为西北干寒地区冰期河道中墩体结构安全提供指导。

关键词：数值模拟流固耦合任意拉格朗日-欧拉冰载荷撞击力闸墩

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6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度场分析

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焊接学报 2024年第8期45卷 41-51页

作者：马付建李锡伟陈绍付典颐沙智华张生芳大连交通大学机械工程学院大连116028 中车株洲电力机车研究所有限公司株洲412001 中车齐齐哈尔车辆有限公司大连研发中心大连116052

为了分析超声振动对6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊接过程温度场的影响,采用解析建模和数值模拟的方法,建立了超声辅助搅拌摩擦焊过程中接触界面摩擦系数模型和热力耦合有限元分析模型,开展了6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度测量试验,... 详细信息

为了分析超声振动对6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊接过程温度场的影响,采用解析建模和数值模拟的方法,建立了超声辅助搅拌摩擦焊过程中接触界面摩擦系数模型和热力耦合有限元分析模型,开展了6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度测量试验,结合有限元与试验结果进行对比分析.结果表明,仿真得到的工件表面温度分布曲线及取样点温度都与试验结果基本吻合,验证了建立模型的准确性;超声振动可以改变摩擦状态,降低焊接摩擦产热,减少峰值温度及高温区域的面积,振幅对焊接峰值温度影响的显著性高于频率.

关键词：铝合金超声辅助搅拌摩擦焊摩擦系数任意拉格朗日-欧拉温度场

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深厚覆盖层上土质心墙坝防渗墙-心墙接头局部无网格大变形分析

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岩土工程学报 2023年第9期45卷 1773-1781页

作者：邹德高龚瑾孔宪京屈永倩刘京茂陈楷大连理工大学海岸和近海工程国家重点试验室辽宁大连116024 大连理工大学建设工程学部水利工程学院辽宁大连116024

土质心墙坝作为覆盖层地基上的一种重要坝型,其上部土质心墙与下部混凝土防渗墙直接相连,由于材料刚度差异悬殊,两者在接头区域往往存在防渗墙“贯入”心墙的局部大变形现象。在任意拉格朗日-欧拉(ALE)框架下,开发了无网格大变形弹塑性... 详细信息

土质心墙坝作为覆盖层地基上的一种重要坝型,其上部土质心墙与下部混凝土防渗墙直接相连,由于材料刚度差异悬殊,两者在接头区域往往存在防渗墙“贯入”心墙的局部大变形现象。在任意拉格朗日-欧拉(ALE)框架下,开发了无网格大变形弹塑性分析方法,协同发挥了ALE框架在大变形分析中稳定和高精度的优势以及无网格法(Meshless)无需单元拓扑的特点,解决了有限元法因网格扭曲引发的精度降低或复杂重剖分问题。基于面向对象的C++语言,将该方法集成到自主开发的GEODYNA计算系统中,实现无网格大变形方法与有限元(FEM)、比例边界有限元(SBFEM)的无缝耦合。将耦合Meshless-FEM-SBFEM方法应用于某深厚覆盖层上土质心墙坝,联合土体广义弹塑性模型,再现了坝体在填筑过程中防渗墙“贯入”心墙的局部大变形发展过程,发现在竣工期小变形分析低估防渗墙竖向应力约4.1 MPa(占13%),并指出了防渗墙顶部两侧土体间存在剪切带。

关键词：大变形无网格任意拉格朗日-欧拉深厚覆盖层土质心墙坝

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基于ALE-FEM-SPH算法的混凝土板在爆炸荷载下响应分析

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南京理工大学学报 2024年第6期48卷 773-780页

作者：李子玉丁建国周广盼南京理工大学安全科学与工程学院江苏南京210094 南京理工大学物理学院江苏南京210094

为了研究爆炸荷载作用下混凝土板的动态响应过程,分析了不同参数对混凝土板破坏特征和动态响应的影响规律。该文采用LS-DYNA软件结合任意拉格朗日-欧拉与有限元模型-光滑粒子流体动力学(ALE-FEM-SPH)算法建立流固耦合有限元模型,基于拉... 详细信息

为了研究爆炸荷载作用下混凝土板的动态响应过程,分析了不同参数对混凝土板破坏特征和动态响应的影响规律。该文采用LS-DYNA软件结合任意拉格朗日-欧拉与有限元模型-光滑粒子流体动力学(ALE-FEM-SPH)算法建立流固耦合有限元模型,基于拉压、最大主应变共同影响提出了混凝土单元失效准则修正方法,通过数值模拟分析了不同爆炸比例距离、混凝土强度、钢筋强度、配筋率对混凝土板破坏特征和动态响应的影响规律,得到了考虑多因素影响的板跨中位移峰值预测模型。结果表明:随着比例距离由0.538 m/kg^(1/3)减小至0.315 m/kg^(1/3,)板跨中位移峰值增加了177.98%,板破坏程度加剧;根据正交试验极差分析结果,比例距离、钢筋配筋率、混凝土抗压强度及钢筋强度极差值分别为0.31、0.11、0.07及0.04,因此对板跨中位移峰值影响最重要的因素为比例距离。

关键词：任意拉格朗日-欧拉有限元模型光滑粒子流体动力学失效准则混凝土板爆炸荷载位移峰值预测模型

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硅通孔内铜电沉积填充机理研究进展(英文)

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电化学 2022年第7期28卷 7-22页

作者：孙云娜吴永进谢东东蔡涵王艳丁桂甫上海交通大学微米纳米加工技术国家级重点实验室中国上海200240 上海交通大学电子信息与电气工程学院中国上海200240

上海交通大学多元兼容集成制造技术团队针对TSV互连的深孔填充电镀难题,借助有限元软件和任意拉格朗日-欧拉算法,完成了方程组的数值解算,实现了TSV填充模式的数值仿真。利用有限元和任意拉格朗日-欧拉算法分析了盲孔的填充机制,通孔的... 详细信息

上海交通大学多元兼容集成制造技术团队针对TSV互连的深孔填充电镀难题,借助有限元软件和任意拉格朗日-欧拉算法,完成了方程组的数值解算,实现了TSV填充模式的数值仿真。利用有限元和任意拉格朗日-欧拉算法分析了盲孔的填充机制,通孔的蝴蝶形式的电镀填充过程,以及不同深宽比孔的同时填充模式,并利用仿真数据进行了样品的研制及参数优化。分析了电镀的电流密度和热处理温度对电镀填充TSV-Cu的力学属性的影响。通过原位压缩试验研究了电流密度对TSV-Cu的力学性能和显微组织的影响。利用单轴薄膜拉伸试验分析了热处理工艺对TSV-Cu材料属性的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,TSV-Cu的断裂强度和屈服强度明显下降,杨氏模量呈波纹状变化但变化趋势缓慢。基于上述研究结果,研究了热失配应力所导致的互连结构热变形机制,通过自主搭建的原位测试系统,实时观测TSV-Cu随温度变化而产生的变形大小,以研究影响TSV-Cu互连热应力应变的规律。结果表明,TSV-Cu的热变形过程分为弹性变形阶段、类塑性强化阶段以及塑性变形阶段。

关键词：硅通孔数值模拟铜电沉积机理任意拉格朗日-欧拉 2.5D转接板

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稳态段塞流对钢悬链立管动态响应的影响分析

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哈尔滨工程大学学报 2021年第11期42卷 1573-1579页

作者：刘德鹏艾尚茂孙丽萍贾鲁生哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 中海油研究总院有限责任公司工程研究设计院北京100028

海洋立管内部稳态段塞流不均匀质量分布产生的瞬态激励会引起立管结构振动。为利用非线性时域分析方法预测段塞流引起的立管响应,本文结合绝对节点坐标法与任意拉格朗日-欧拉描述,建立了一种立管结构-段塞流耦合的有限元分析模型。该方... 详细信息

海洋立管内部稳态段塞流不均匀质量分布产生的瞬态激励会引起立管结构振动。为利用非线性时域分析方法预测段塞流引起的立管响应,本文结合绝对节点坐标法与任意拉格朗日-欧拉描述,建立了一种立管结构-段塞流耦合的有限元分析模型。该方法能够准确模拟段塞流质量不均匀分布和立管几何非线性,同时避免了复杂的坐标转换。以具有内部流动的钢悬链立管为例,分析了稳态段塞流的影响。结果表明:相比均匀流,段塞流能引起更大的立管局部变形;段塞长度对触底段弯矩变化影响显著。

关键词：绝对节点坐标法任意拉格朗日-欧拉钢悬链立管段塞流有限元法动态响应力学模型参数分析

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基于流固耦合的航行体高速入水规律研究

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导弹与航天运载技术 2020年第2期 33-37页

作者：魏洪亮赵静徐志程俞启东李明中国运载火箭技术研究院研究发展中心北京100076

针对航行体高速入水过程中的流固耦合问题,采用有限元软件LS-DYNA中基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)的流固耦合方法,首先对美国MK25鱼雷模型的入水过程进行动态模拟,获取模型入水过程中的冲击效应和随时间变化的过... 详细信息

针对航行体高速入水过程中的流固耦合问题,采用有限元软件LS-DYNA中基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)的流固耦合方法,首先对美国MK25鱼雷模型的入水过程进行动态模拟,获取模型入水过程中的冲击效应和随时间变化的过载,得到不同时刻的流固耦合形态,验证了仿真方法的有效性。然后针对某航行体模型的质量、缩比效应、速度、入水角度等因素进行了仿真研究,结果表明决定高速入水过载的最重要因素是入水速度,入水角度对过载的影响相对较小,分析缩比结果验证了缩比定律的有效性。

关键词：任意拉格朗日-欧拉流固耦合跨介质高速入水

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三维圆柱体-弹性板非线性流固耦合数值计算

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第11期46卷 18-22,104页

作者：李裕龙储南洋邓锐牛丽霞中山大学海洋科学学院广东广州119077 中山大学海洋工程与技术学院广东广州119077

采用彼得罗夫-盖尔金有限元法离散不可压缩流体,并对大变形弹性结构体使用连续盖尔金有限元法进行离散.使用任意的拉格朗日-欧拉（ALE）方法处理流固网格的大幅变形,并且采用全解耦的隐式分区方法分别求解流固两相,进而将其应用于流固... 详细信息

采用彼得罗夫-盖尔金有限元法离散不可压缩流体,并对大变形弹性结构体使用连续盖尔金有限元法进行离散.使用任意的拉格朗日-欧拉（ALE）方法处理流固网格的大幅变形,并且采用全解耦的隐式分区方法分别求解流固两相,进而将其应用于流固耦合问题的数值计算.根据一系列的网格划分方案,通过改流体和固体网格之间的网格数量系统地进行了网格收敛性测试,同时将开发的求解方法应用于三维标准的圆柱体-柔性板问题,并与文献中标准解进行对比.结果表明：开发的求解器在流固耦合问题中具有较好的准确性和可靠性.

关键词：流固耦合圆柱体-弹性板彼得罗夫-盖尔金有限元盖尔金有限元区域分解任意拉格朗日-欧拉

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流固耦合数值方法研究概述与浅析

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振动与冲击 2018年第4期37卷 184-190页

作者：何涛上海师范大学土木工程系上海201418 英国伯明翰大学工程学院

介绍了流固耦合数值方法的研究概况,简要回顾了各类耦合方法的主要特点与应用,讨论了经典文献和近年最新成果,总结了数值方法的发展趋势及存在的问题。

关键词：流固耦合有限元法任意拉格朗日-欧拉数值方法

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