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题名基于完全耦合算法的绕水翼流固耦合特性研究
被引量：10
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作者
吴钦
黄彪
王国玉
曹树良
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机构
清华大学热能工程系
北京理工大学机械与车辆学院
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2017年第7期804-813,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51679005)
北京市自然科学基金资助项目(3172029)
高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20131101120014)
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文摘
基于完全耦合算法对绕二维NACA0009水翼流固耦合特性进行了数值模拟研究。采用Theodorsen模型和Munch模型对刚性和弹性水翼的水弹性响应进行了数值计算,分析了流体与结构的相互作用关系,研究了影响结构水弹性响应和流固耦合特性的因素。研究结果表明:考虑了流体黏性的Munch模型与基于势流理论的Theodorsen模型对气动弹性响应的数值计算结果基本一致,而Theodorsen模型由于没有考虑流体黏性在一定程度上低估了结构的水弹性响应。结构的惯性、阻尼和刚度力矩与流体的相应附加载荷均处于同一数量级,故流体与结构的相互作用不可忽略,尤其对于弹性水翼,流体的惯性、附加阻尼作用增大,流固耦合算法的数值稳定性对流固耦合特性的计算结果影响将更大。外部激励频率为非共振频率时,结构的刚度作用是影响水弹性响应的主要因素,外部激励频率为共振频率时,流体的附加阻尼和附加刚度作用减弱,除结构的刚度作用外,流体与结构的惯性作用对水弹性响应和流固耦合特性的影响也较大。
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关键词
完全耦合算法
水弹性
流固耦合
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Keywords
fully coupled algorithm
hydroelastic
fluid structure interaction
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分类号
TV131.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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