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  • 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建立了双向耦合模型,并对含导流结构的直角弯头进行了耦合特性分析。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藕合进行研究,建立大流量液压管路和藕合的数学模型。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: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: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: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: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热模型,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:摘要风载荷是雷达天线结构承受的主要载荷之一。本文运用耦合方法,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: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:研究基于耦合中的泊松耦合理论,对自行研制的一种用于水轮机的静压轴承密封,建立了密封腔内外流动模型,对密封的工作原理进行了性能分析,得出了密封腔内外的压力变化和速度变化以及位移移动量。

  • 标签: 水轮机 静压轴承密封 流固耦合 泊松耦合
  • 简介:摘要在研究大型风力机由于疲劳破坏产生的影响的过程中,分析耦合条件下风力机的叶片应力具有重要作用。相关研究数据显示,应力从叶间到叶片后缘处不断变大,在风力机叶片的根部处应力达到最大值为5.5兆帕左右,在这种情况下很容易造成叶片受损,与实际情况相结合可以发现受损部位与经常出现的叶片断裂部位相吻合。通过本篇文章对风力机叶片的原理及作用进行分析,并且对风力机在使用过程中的载核问题以及结构交接问题做出探讨。

  • 标签: 流固耦合 风力机叶片 疲劳破坏
  • 简介:利用数值分析方法建立了软土地基模型,采用比奥固结理论,计算分析了真空预压下的软土地基流耦合作用;并进一步分析了真空度损耗率、密封墙、塑料排水板打设深度等因素对软基加固效果的影响。分析结果表明:在抽真空早期,地表沉降增长很快,达到一定天数后,沉降值逐渐趋于稳定;真空负压沿深度、水平方向上损耗,在加固软土外围形成一个零孔隙水压力面;真空度损耗率、塑料排水板打设深度对真空预压加固软土的效果影响很大;侧向密封墙对加固区内土体影响不大,但其限制了真空负压的侧向传递,使影响区的地基沉降大幅减小。

  • 标签: 真空预压法 软基加固 流固耦合 数值分析
  • 简介:摘要:扑翼飞行器合理利用仿生原理,具有尺寸小、重量轻、成本低等诸多优点,现已被广泛应用于军事战斗和民用勘察中。本次研究扑翼耦合效应的目的是对不同频率下的气动性能开展分析,希望能为扑翼飞行器的研究领域上提供可靠数据,推动扑翼飞行器的发展。选取s1223翼型,采用SolidWorks对扑翼进行三维建模,利用ANSYS Workbench的系统耦合器,实现不同扑动频率气动性能的计算,对其变形量、变形能、压力云图及等效应力的比对,分析得到最大应变能、最大等效应力等数据。由此可知扑翼变形量随时间呈周期变化,计算出不同频率下的形变量一致,最大等效应力随扑动频率的增大成正比增加,变形与扑动频率无关,应变能随扑动频率的增大迅速增大。

  • 标签: 扑翼飞行器 ANSYS 流固耦合 瞬态动力学
  • 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:当前有关 土体卸载应力释放对周边建(构)筑物影响的研究较多 ,但大多都未考虑地下水和土体的耦合相互作用关系,论文依托珠海 市某实际工程项目为背景,采用大型有限元仿真模拟手段,重点对比分析周边既有建(构)筑物在考虑应力场、渗流场耦合作用和不考虑二者耦合作用两种情况下的应变大小,并与实际监测数据进行对比,得出一些重要结论,旨为后续其他类似项目提供设计依据和施工处理措施, 以确保基坑的顺利开挖和周边建(构)筑物的安全使用 。

  • 标签: 流固耦合 仿真模拟 有限元 施工 监测
  • 简介:基于三维、非定常、不可压缩Navier-Stokes方程以及k-ε两方程湍流模型,利用计算流体软件FLU-ENT,对列车通过时路堤声屏障气动力特性进行数值仿真,研究了声屏障上脉动力的变化.建立了高速列车通过路堤声屏障的数值计算模型,采用FLUENT中的滑移网格技术,对声屏障时产生的气动力进行数值模拟,列车速度分别为200km/h、250km/h、300km/h、350km/h.通过计算得到不同列车速度下声屏障上气动力的大小和变化情况,分析了气动力沿声屏障垂向和声屏障纵向的变化规律,并拟合了声屏障压力波幅值与列车速度的关系式.在ANSYSWorkbench软件中建立了声屏障的结构计算模型,将声屏障上的气动力作为外部荷载加到声屏障上,对其进行了模态分析和瞬态动力学分析

  • 标签: 高速列车 声屏障 气动压力 动力响应
  • 简介:试油完井工况下,处于高温高压环境中的管柱易受到压力、轴向力、温度以及耦合作用的影响而引发振动。以完井管柱为研究对象,在ANSYSWorkbench中建立完井管柱的有限元模型,用六面体八节点单元进行了网格划分,并对流体和固体设置耦合交界面,分析了内压、轴向力以及耦合作用对完井管柱固有频率的影响。研究结果表明,完井管柱的固有频率随着管柱内压的增加而减小;完井管柱固有频率随着轴向力的增加而增加;耦合作用会降低管柱的固有频率。当管柱内流体为天然气时,管柱的固有频率减小1.4%;当管柱内流体为水时,管柱的固有频率减少18%,液体与管柱耦合作用对管柱固有频率的影响大于气体。该分析为试油完井管柱安全性评估和结构优化提供了理论支持。

  • 标签: 试油 完井管柱 固有频率 流固耦合 模态分析 ANSYS
  • 简介:摘要为了研究混流式水轮机叶片损伤原因,对其耦合动力特性进行系统分析。通过水轮机的刚强度分析耦合分析延伸讨论X型叶片在复杂场情况下的状态。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:薄膜结构与风环境之间存在着较强的耦合作用,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