可渗透圆柱壳流固耦合问题的流场与内力分析

在弹性薄壳的非线性理论和流体力学基本方程的基础上,研究了可渗透圆柱壳的流固耦合问题.假定壳体具有均布孔隙且孔的面积很小,不考虑其阻力,忽略对弯曲刚度和壳体腔内流体微小运动影响,应用相容欧拉-拉格朗日法建立了带孔的圆柱壳在流体中相互作用的基本方程。通过具体算例求解,给出了流场速度与压力的变化、圆柱壳的变形及内力分布,并对相关参数进行了讨论。

势流中可渗透圆柱壳的变形与压力分析

应用弹性薄壳和流体力学的基本方程,采用相容拉格朗日-欧拉法研究了可渗透圆柱壳在理想流体横向绕流时的弯曲变形及流体压力.假定流体的渗透仅沿变形表面的法线方向,各参数沿壳体表面连续.根据边界条件给出流体势函数的表达式,由相同角度的余弦系数相等得到流体对壳的法向力和切向力.根据求得的作用力并给出圆柱壳变形函数表达式,得到可渗透圆柱壳理想流体绕流的变形表达式.通过具体算例与文献结果进行比较,结果吻合较好.所得结果具有较好的通用性,不可渗透圆柱壳理想流体横向绕流变形问题可以看成本文研究内容的特殊情况.

部分可渗透直立圆柱的消波作用研究

本文导出了线性波浪作用于上部可渗透的直立刚性圆柱体上的水动力的解析解。在线性有势流的假定下 ,用特征函数展开方法求出了内部和外部流场的解。给出了不同波浪要素及结构尺寸参数下的数值结果。由结果可知 。

作用于部分可渗透直立圆柱上的波浪力

导出了线性波浪作用于上部可渗透的直立刚性圆柱体上的水动力的解析解．在线性 有势流的假定下，用特征函数展开方法求出了内部和外部流场的解．给出了不同波浪要素 及结构尺寸参数下的数值结果．由结果可知，可渗透性可以大大减少波浪作用力．