不可压粘性流动N-S耦合方程的有限元解法—I应用

应用有限元方法求解不可压粘性流动Ｎ－Ｓ耦合方程，将此方法用于驱动方腔和突扩管道内的层流分析，结果表明此方法具有良好的椭圆型性质，能预测分离流动．用该方法结合两层湍流代数模型，对压气机叶栅内不可压流动进行模拟分析，与实验结果的比较证明方法是有效的．     

流道结构对塑料挤出流动影响数值分析

采用数值分析方法，利用有限元分析软件ANSYS，系统分析了塑料挤出口模的一些重要结构参数如分流角、压缩角和压缩比等对挤出流动的影响规律，得出了相应的压力场和速度场，指出压缩段是调节流动平衡的重要区段，应作为模具设计优化的主要对象。     

多连通域粘性流动的边界元分析

本文采用计算流体的边界元方法,对多连通域内的粘性流动进行了研究,并与其他方法［１］进行了比较,结果表明本文方法是有效的。     

粘性流动边界元方法的研究

本文对粘性流动边界元方法的理论方法内容及应用进行了研究．本文结果有重要的理论意义和实际意义．     

内燃机气缸套受冲击载荷时的有限元分析

建立了内燃机气缸套在非轴对称冲击载荷作用下的动力响应模型，考虑了气缸内的燃气压力随曲轴转角的变化规律，活塞对气缸套内壁的侧压力和冲击载荷，气缸套外壁冷却水的作用等，通过实例计算，说明了该模型的可行性，并获得了一些有益的结论。     

求解不可压三维湍流的隐式SMAC方法

该文基于SM AC(s im p lified m arker and ce ll)方法,发展了一种在任意曲线坐标系中求解三维粘性不可压湍流R eyno lds时均方程的全隐式数值方法。基本方程是以逆变速度为变量的R eyno lds时均动量方程和椭圆型压力Po isson方程,并采用标准k-ε湍流模型封闭方程组。压力Po isson方程用T schebyscheff SLOR方法交替方向迭代求解。R eyno lds时均动量方程、k方程和ε方程对流项均采用Chakravarthy-O sher TVD格式离散,该格式不但有助于提高数值稳定性,而且能有效消除网格扭曲较大的地方产生的非物理振荡误差。用自编程序对后台阶方腔流场进行了计算,计算结果和实验结果吻合较好。     

冲击载荷下叠层连接材料的建模与计算

叠层连接材料由于其不同层的材料差异使得层间作用力具有不确定性。该文针对叠层连接材料的特点,在复合材料损伤破坏模型基础上,根据小变形弹性理论建立了叠层连接材料的简化单层等效力学模型。为了验证等效力学模型的正确性,将计算结果同Hopkinson压杆实验的结果进行对比,并在此基础上利用实验数据确定等效力学模型计算所需材料参数,采用ANSYS/LS-DYNA有限元计算软件数值模拟计算了筒状壳体在冲击载荷下的动力学响应。研究结果表明:叠层连接材料等效力学模型可以减少计算时间,并保证必要的计算精度,准确地描述叠层连接材料在冲击载荷作用下的力学性能。     

求解不可压流动近似投影方法的精度分析

在非交错网格上开发具有高精度、高效率的投影方法,对于数值求解不可压流动具有重要意义.非交错网格上经过Armfield修正的近似投影方法可以有效抑制压力场的数值振荡,但它在离散的连续方程中引入了和压力四阶导数有关的人工源项.该文通过理论分析指出这个人工源项会使该方法的时间精度降到一阶.考察了一个双周期剪切层流动的算例,通过与交错网格上的投影方法、非交错网格上经压力光滑的精确投影方法对比,说明了这个人工源项是导致该方法时间精度降低的原因.     

关于悬臂梁受重锤冲击时的动载荷系数分析

研究了悬臂梁受重锤的冲击问题,建立了重锤的运动方程及悬臂梁的振动控制方程,并利用Galerkin原理求得重锤对悬臂梁的冲击力表达式.研究结果表明:重锤质量大于悬臂梁质量时,冲击力的近似解以及有限元解与实验结果之间的误差较大;重锤质量小于悬臂梁质量时,冲击力的近似解与有限元解与实验结果之间的误差小于5%.     

双条型磁极作用下结晶器内液态金属流动的数学模型

通过涡量－流函数有限元法建立了双条型磁极作用下结晶器内液态金属流动的数学模型,并研究分析了双条型磁极对结晶器内液态金属流动的影响。结果表明：在实验条件下,结晶器内水口出口上下明显形成４个涡流区。     

完全用边界元法进行叶轮机械叶栅流场的数值分析

为完全用边界元法来计算叶轮机械平面叶栅的不可压缩流场,本文提出了一种速度势与叶型表面切向流速均采用边界元法来计算的数值方法,取得了良好的结果。     

锅炉汽包管接头组合结构的温度分布二维有限元分析

用有限元方法对锅炉汽包和下降管组合结构的温度分布进行了计算，计算时考虑了锅炉启停过程中汽水间放热系数不同所引起汽包上下壁温差，以及下降管接头的存在对汽包筒体温度分布的影响，为正确计算锅炉汽包的热应力及其低周疲劳寿命提供了依据。     

垂向分布粘性流中的球体绕流解

研究Ｓｔｏｋｅｓ球体在具有垂向分布粘性流中的球体绕流解，求得球面的应力分布，可用于泥沙运动力学中三维水流挟沙问题的研究。     

平面连杆机构的动力学有限元分析

本文给出了一种求解具有均布质量、恒定输入转速的弹性平面连杆机构稳态响应的有限无法。由拉格朗日方程导出系统的非线性控制方程。模型中考虑了构件的集中质量及集中转动惯量的影响,同时也包括了应变的几何非线性项。     

两相渗流驱动问题的特征线与有限元耦合解法及其误差估计

研究了一类两相渗流驱动问题的特征线与有限元耦合的数值解法.对于压力的椭圆型方程,采用高次Hermite有限元方法,以取得高精度的近似解;对于饱合度的一阶拟线性双曲型方程,采用特征线法求解.给出了近似解的误差估计.     

用刚—粘塑性有限元法研究立轧时金属非稳态流动问题

本文根据简化三维单元,建立了分析立轧非稳态过程的刚—粘塑性有限元列式,提出了产生初始速度场的新方法,成功地分析了铅块立轧非稳态过程,得到的结果与实验吻合较好。     

燃烧室内气体流量分配的间接测量方法

本文在进行超高增压旁通补燃发动机补燃室的试验分析与模拟计算的基础上,提出用一种新的方法一“能量法”来间接地测量燃烧室内气体流量的分配,既解决了直接测量的困难,又避开了模拟计算中的某些假设。本文对这种方法的基本原理、理论依据及用途等进行了详细的论述,列举了应用实例,并分析了优缺点及其普遍意义。     

工程中瞬态温度场的有限元分析

本文考虑瞬态温度场问题，先后将空间域和时间域离散，从具有更广泛意义的加权剩余法导出瞬态温度场的有限元方程，应用等参数单元分析瞬态温度场．     

用边界元法计算二维定常可压缩势流

本文采用摄动法和迭代法,将二维定常可压缩势流的流函数的非线性方程化为线性方程,然后用边界元法求解。分别计算翼型绕流和平面叶栅流动问题,计算结果与实验和其他方法的结果进行比较,结果是满意的。     

具有混合边界的地下水污染问题数学模型的混合元方法

讨论了具有混合边界的地下水污染问题数学模型的数值方法,对地下水水头方程采用混合元方法,对污染质浓度方程采用标准Galerkin有限元方法,在适当条件下,证明了半离散有限元格式具有最优L2-模误差估计.