浸水旋转壳体振动特性的有限条—边界元分析

根据旋转壳体的结构特点,利用有限条法对其进行分析达到降维目的;对流场则提出了一种特殊的边界单元,这种边界元不仅能与结构的有限条单元协调,而且计算量小,精度高;在此基础上,通过凝聚降阶进一步减少流固耦合系统的控制方程。对典型浸水旋转壳的振动频率、模态以及响应作了全面分析,获得了理想的数值分析结果。

旋转壳-流体耦合系统频率响应的动态设计

基于流固耦合理论 ,对浸水旋转壳频率响应的动态设计进行了比较全面的研究。针对动态设计中动力学重分析计算量大的问题 ,在对旋转壳 -流体耦合系统进行动力学建模时 ,对于旋转壳 ,根据其结构特点引入了既能保证计算精度又能大大提高计算效率的有限条法 ;对于流场 ,则采用边界元法来解决无限域问题和提高计算效率 ;然后利用凝聚降阶减小计算量 ,通过一种改进的模态迭加技术获得系统响应。计算结构动力响应及其灵敏度时 ,将灵敏度分析方法与动力响应计算方法相结合 ,得到动态灵敏度分析的快速算法。采用多目标优化方法 ,以重量、响应作为设计目标 ,对旋转壳结构进行了动力优化设计。计算实例表明 ,本文方法有效 ,并满足工程需要。