基于非协调边界元法和涡方法的膜结构流固耦合研究
膜结构是一种柔性空间结构,其在风荷载作用下会有较大的响应,而膜结构的响应又会影响风场的分布.基于非协调边界元法和涡方法的联合应用对风-膜结构进行了流固耦合分析.计算中将整体计算域分解为采用涡泡模拟的内部区域和用涡列模拟的数字边界层区域.内部区域涡元涡量场速度由广义Biot-Savart公式计算,势流场速度则采用非协调边界元方法计算.对于系数矩阵不对称的大型边界元方程组,引入了非常高效的预处理循环型广义极小残余(GMRES)迭代算法,使得边界元法的优势得到了充分发挥.同时,在内部涡元势流场计算中对近边界点采用了正则化算法,该算法将奇异积分转化为沿单元围道上一系列线积分,消除了势流计算中速度及速度梯度的奇异性.三维膜结构算例验证了所采用方法的正确性和有效性.
膜结构 风荷载 流固耦合 非协调边界元法 涡方法
丁静鹄 叶继红
东南大学 混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室,江苏南京,210096
国内会议
杭州
中文
114-123
2012-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）