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不同材料契合的虚边界元耦合解法

机械设计与制造 1999年第1期 34-36页

作者：张立洲郑文明辽宁工学院锦州121001

这里提出两种材料契合弹性力学问题的虚边界元耦合解法。对于材料不同的区域采用各自的基本解，避免了一般边界元采用Ｈｅｔｅｎｙｉ’ｓ基本解的局限性，数值结果表明此方法的有效性。

关键词：虚边界元弹性力学边界元耦合解法契合

黄河下游高含沙洪水过程一维水沙耦合数学模型

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水科学进展 2015年第5期26卷 686-697页

作者：夏军强张晓雷邓珊珊李洁武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 华北水利水电大学水利学院河南郑州450011

采用浑水控制方程,建立了基于耦合解法的一维非恒定非均匀沙数学模型,用于模拟高含沙洪水演进时的河床冲淤过程。然后采用黄河下游游荡段1977年7—8月实测高含沙洪水资料对该模型进行率定,基于水沙耦合解法的各水文断面流量、总含沙量... 详细信息

采用浑水控制方程,建立了基于耦合解法的一维非恒定非均匀沙数学模型,用于模拟高含沙洪水演进时的河床冲淤过程。然后采用黄河下游游荡段1977年7—8月实测高含沙洪水资料对该模型进行率定,基于水沙耦合解法的各水文断面流量、总含沙量及分组含沙量的计算过程与实测过程符合更好,计算的沿程最高水位及累计河段冲淤量与实测值也较为符合。最后还采用2004年8月高含沙洪水资料对该模型进行了验证。模型率定及验证计算结果表明,采用一维水沙耦合模型计算高含沙洪水过程,能取得较高的精度。

关键词：高含沙洪水洪水演进河床冲淤浑水控制方程耦合解法黄河下游

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飞机风挡鸟撞动响应分析方法研究

航空学报 2004年第6期25卷 577-580页

作者：张志林姚卫星南京航空航天大学飞行器系江苏南京210016

建立了鸟体模型和风挡玻璃破坏准则,形成了一套完整的风挡鸟撞动响应分析方法。并对某型号风挡进行了鸟撞动响应分析,得出了鸟的运动轨迹和风挡的位移、应力、应变响应以及风挡玻璃的鸟撞临界速度,经与试验结果比较,两者吻合较好。

关键词：风挡鸟撞耦合解法解耦解法临界速度

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增压锅炉汽包疲劳损伤在线监测系统的研究

热能动力工程 2015年第6期30卷 885-891,971-972页

作者：李斌史良宵陈丰李彦军华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对增压锅炉汽包外壁局部受热的特点,提出了基于导热正反问题耦合求解的汽包瞬态温度场计算方法,并开发了疲劳破坏在线监测系统。根据汽包外壁是否受热将汽包截面划分为外壁受热和不受热两个区域,分别采用导热正、反问题求解两区域温度... 详细信息

针对增压锅炉汽包外壁局部受热的特点,提出了基于导热正反问题耦合求解的汽包瞬态温度场计算方法,并开发了疲劳破坏在线监测系统。根据汽包外壁是否受热将汽包截面划分为外壁受热和不受热两个区域,分别采用导热正、反问题求解两区域温度场,对于耦合边界区域,将反问题解法求得的交界温度值赋值给正问题解法作为已知边界条件,从而实现正反问题耦合,得到整个汽包的温度场。然后运用有限元方法,按照平面应变问题对上述汽包截面的瞬态应力进行求解。在此基础上,开发了汽包疲劳破坏在线监测系统,达到对锅炉汽包疲劳损伤在线监测并指导运行的目的。利用ANSYS(材料应力分析)对某锅炉冷态启动过程汽包温度场与应力场进行了计算,对本研究的方法进行了验证。结果表明,温度场和应力场的结果吻合很好,各误差均在5%以内,能满足工程应用的需要;对汽包寿命影响最大的是数值较大的应力循环。

关键词：锅炉汽包耦合解法温度场应力分布在线监测疲劳损伤

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贴体坐标网格生成技术的研究

工程热物理学报 2001年第S1期22卷 29-32页

作者：齐学义杨帆齐冲甘肃工业大学流体机械与工程系甘肃兰州730050 清华大学热能工程系北京100084 航天机电集团二院二部四分部北京100854

本文对数值求解微分方程法生成贴体坐标网格的技术进行了探讨和尝试。文中不仅对数值求解双调和方程的两种不同方法作了介绍，还利用该方程生成了典型的Ｈ型、Ｃ型、Ｏ型网格。结果表明，双调和方程法在控制网格线间距及与边界的正交性... 详细信息

本文对数值求解微分方程法生成贴体坐标网格的技术进行了探讨和尝试。文中不仅对数值求解双调和方程的两种不同方法作了介绍，还利用该方程生成了典型的Ｈ型、Ｃ型、Ｏ型网格。结果表明，双调和方程法在控制网格线间距及与边界的正交性方面具有很强的能力，所生成的网格质量令人满意，且可用于复杂的物理区域。因而，采用双调和方程生成贴体坐标网格是流场数值模拟中一种有效的、高质量、具有广泛通用性的网格生成技术。

关键词：贴体坐标网格生成双调和方程耦合解法直接解法

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增压锅炉锅筒瞬态温度场在线监测

华北电力大学学报（自然科学版） 2015年第3期42卷 78-84页

作者：李斌史良宵陈丰孙恩慧华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

为了在线监测增压锅炉锅筒瞬态温度,充分利用导热反问题解法的优势并结合锅筒边界条件复杂的特点,提出了导热正反问题耦合求解的锅筒瞬态温度场计算方法。为减弱温度场初始条件的影响,根据外壁是否受热分区域采用导热正/反问题求解温度... 详细信息

为了在线监测增压锅炉锅筒瞬态温度,充分利用导热反问题解法的优势并结合锅筒边界条件复杂的特点,提出了导热正反问题耦合求解的锅筒瞬态温度场计算方法。为减弱温度场初始条件的影响,根据外壁是否受热分区域采用导热正/反问题求解温度,在两部分交接区域,将反问题解法求得的交界温度值赋值给正问题解法作为已知边界条件,从而实现正反问题耦合,求解整个锅筒的温度场。在此基础上,开发了锅筒瞬态温度场在线监测系统并指导锅炉运行操作。利用Ansys对某锅炉冷态启动过程锅筒温度进行了计算,并根据实验数据对本文的方法进行了验证。结果表明,导热正反问题耦合解法对复杂边界条件具有较强的适应性。

关键词：锅筒耦合解法温度场在线监测

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飞机前风挡鸟撞动态响应分析

飞机前风挡鸟撞动态响应分析

作者：刘富南京航空航天大学

学位级别：硕士

飞机风挡的鸟撞分析与试验是飞机设计中不可缺少的重要环节。虽然通过鸟撞试验得到的结果能够综合验证风挡的设计有效性,但设计过程中利用有限元数值计算鸟撞过程的动态响应可以指导试验,从而降低成本,缩短设计周期,提高设计效率。目前... 详细信息

飞机风挡的鸟撞分析与试验是飞机设计中不可缺少的重要环节。虽然通过鸟撞试验得到的结果能够综合验证风挡的设计有效性,但设计过程中利用有限元数值计算鸟撞过程的动态响应可以指导试验,从而降低成本,缩短设计周期,提高设计效率。目前鸟撞动态响应分析所使用的两大方法为解耦解法和耦合解法。本文系统地阐述了解耦解法中涉及到的撞击载荷模型,针对具体的鸟体几何模型,从理论上推导了基于简化的撞击模型,不同的参数对撞击结果的影响。在耦合解法中,风挡和鸟体本构模型的建立是关键。文中以飞机的前风挡为研究对象,利用商用软件CATIA建立前风挡的几何模型,将其导入到Patran中,建立合理的有限元模型。利用非线性动力学软件***,通过耦合解法求出整个撞击过程中的动态响应。鸟撞动态响应分析中主要涉及到的参数包括鸟体的质量、风挡的厚度、撞击的速度和撞击的角度等。本文利用MSC为用户提供的全功能计算机编程语言PCL对Patran进行二次开发,对整个仿真过程实行参数化建模,通过输入主要参数,实现有限元模型的快速生成。本文通过将最终的计算结果与试验结果进行对比分析,发现建立的有限元模型能够比较真实的模拟鸟撞的过程,仿真结果与试验结果能够比较好的吻合,并且参数化建模实现了设计过程的自动化,进一步提高了利用耦合解法进行鸟撞动态响应分析的效率。

关键词：鸟撞风挡动态响应解耦解法耦合解法有限元非线性参数化

增压锅炉汽包瞬态温度场与应力场分析及在线监测

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增压锅炉汽包瞬态温度场与应力场分析及在线监测

作者：史良宵华北电力大学

学位级别：硕士

汽包是增压锅炉最大的高温厚壁承压部件,在锅炉启、停过程及变负荷运行时汽包的温度与应力变化剧烈,频繁的应力变化将引起疲劳寿命损耗。因此开发增压锅炉汽包在线监测系统,用于实时监测汽包温度与应力分布,对锅炉安全经济运行具有重要... 详细信息

汽包是增压锅炉最大的高温厚壁承压部件,在锅炉启、停过程及变负荷运行时汽包的温度与应力变化剧烈,频繁的应力变化将引起疲劳寿命损耗。因此开发增压锅炉汽包在线监测系统,用于实时监测汽包温度与应力分布,对锅炉安全经济运行具有重要意义。如何在提高汽包温度场和应力场计算精度的同时又能保证较高的计算效率,是增压锅炉汽包在线监测系统研究的关键。针对增压锅炉汽包外壁受热的特点,提出了基于导热正反问题耦合解法的汽包瞬态温度场计算方法,通过编程求得整个汽包截面的温度场;然后在此基础上运用有限元方法,按照平面应变问题对汽包截面的瞬态理论应力进行求解分析。为了校验程序的计算精度,采用Ansys对某增压锅炉一次冷态启动过程汽包三维瞬态温度场与应力场进行了数值模拟,同时计算了二维瞬态理论应力。结合实验数据进行温度场对比,发现耦合解法对复杂边界条件具有较强的适应性。通过三维应力与理论应力的对比,计算相应的应力集中系数对二维有限元程序计算应力进行修正,能够快速精确的得到汽包的应力分布。根据应力模拟结果,基于雨流计数法,采用Miner线性累加损伤原理,计算汽包的寿命损耗,同时对汽包筒体与下降管连接处进行了应力强度校核。最终开发了一套增压锅炉汽包在线监测系统,指导锅炉安全经济运行。

关键词：增压锅炉汽包耦合解法应力场在线监测

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鸟撞飞机风挡动态响应数值模拟方法研究现状

飞机设计 2008年第5期28卷 39-46,55页

作者：王富生岳珠峰冯震宙王新军西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710072 中国一航第一飞机设计研究院陕西西安710089 中国核动力研究设计院四川成都610041

总结了目前用于鸟撞飞机风挡动态响应的数值模拟方法，主要有解耦解法、耦合解法和光滑质点动力学法，其中耦合解法涉及接触-碰撞耦合解法和流固耦合解法。各种方法围绕鸟体（鸟撞载荷）的模拟和风挡的模拟，部分内容针对鸟撞击发动机... 详细信息

总结了目前用于鸟撞飞机风挡动态响应的数值模拟方法，主要有解耦解法、耦合解法和光滑质点动力学法，其中耦合解法涉及接触-碰撞耦合解法和流固耦合解法。各种方法围绕鸟体（鸟撞载荷）的模拟和风挡的模拟，部分内容针对鸟撞击发动机叶片、雷达罩和垂直尾翼等，但其方法同样适用于飞机风挡，最后指出应进一步深入研究的内容。

关键词：鸟撞风挡解耦解法耦合解法光滑质点动力学法