会议专题

柔性贮液容器跌落的数值算法分析

柔性贮液容器撞击地面是一类典型的流固耦合现象。采用四种不同的数值方法拉格朗日(Lagrangian)法,欧拉(Eulerian)法,任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)法和光滑粒子流体动力(Smoothed Particles Hydrodynamics)法,对充液容器撞击地面过程中的动态效应进行了数值仿真。考虑容器的流固耦合效应,分别探讨了在跌落过程中容器的变形、应力状态,自由液面的变化,容器底部的压力变化等。结果显示容器内浪花的飞溅对容器的变形有较大的影响,反过来容器的变形有助于浪花形成。计算结果表明:在Lagrangian 算法中,流体网格比较尖锐,容器变形大;ALE 法和 Eulerian 法考虑了空气的存在,但前者更能有效地跟踪物质结构的边界;SPH更能真实的反应自由液面的形状等。

柔性贮液容器 跌落过程 流固耦合 拉格朗日法 应力状态 Lagrangian算法

王惠 张会生 李根国 丁峻宏

上海超级计算中心,上海 201203 上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240

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2009-08-24(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)