作者:何涛
作者单位:上海师范大学建筑上程学院,英国伯明翰大学上程学院
来源:力学学报
针对小同流固祸介问题,提出一种基于任意拉格朗日一欧拉(ALE)有限元技术的分区强祸介算法.运用半隐式特征线分裂算法求解ALE描述下的小可压缩薪性流体Navier-Stokes方程.分别考虑一般平而运动刚体和几何非线性固体,采用复介隐式时间积分法推进结构运动方程,故可选用较大时间步长;进一步应用单元型光滑有限元法求解几何非线性固体大变形,获得更精确结构解且小影响计算效率.运用子块移动技术结介正交一半扭转弹簧近似法高效更新流体动网格;同时将一质量源项引入压力泊松方程满足几何守恒律,无需复杂构造网格速度差分格式.
采用简单高效的固定点法配介Aitken动态松弛技术实现各场祸介,可灵活选择先进单场求解技术,具备较好程序模块性.运用本文算法分别模拟了H型桥梁截而颤振问题和均匀管道流内节气阀涡激振动问题.研究表明,数值结果与已有文献数据吻介,计算精度和求解效率均令人满意.
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