基于S-ALE流固耦合方法的飞机水上迫降动力学数值分析

对飞机水上迫降数值分析而言,结构与流体耦合作用方式是水上迫降研究的核心问题,在一定程度上决定了数值分析的成败。一种基于结构化任意拉格朗日-欧拉算法(S-ALE)的耦合方法用于刻画水上迫降过程中的飞机与水的相互作用。采用S-ALE流固耦合方法开展了飞机水上迫降动力学分析,提取飞机的俯仰姿态和过载的变化规律,并与传统的ALE罚函数耦合方法以及相关实验结果进行对比。结果显示:相对于传统的ALE罚函数耦合方法,S-ALE流固耦合方法较好地避免了流体的渗漏,能够有效预测飞机的二次抬头现象。与实验对比,S-ALE流固耦合方法所预测到的俯仰姿态角和过载曲线与实验数据基本吻合。

大型立式隔震储液罐的地震响应数值模拟

为研究储液罐在双向地震波激励下的地震响应,以15×10^4 m^3立式浮放隔震储液罐为对象,利用有限元软件ADINA考虑接触非线性,进行大型立式浮放储罐隔震响应数值分析。整个系统主要分为基础隔离部件和液体-结构相互作用子系统两部分,分别利用壳单元和势流体单元模拟罐体结构和液体区域,并用弹簧-阻尼系统等效代替三维隔震。利用Bathe积分法对储液罐进行提离响应、加速度时程、液体晃动波高、罐壁应力变化、基底剪力及倾覆力矩分析。结果表明:在El Centro地震波激励下,隔震前罐底发生了提离且提离区域呈“月牙形”,隔震后提离现象消失。在储液罐中安装隔震层可以有效降低加速度、罐壁应力、基底剪力及倾覆力矩等动力响应,但隔震后储液罐液面晃动的波高有所增大。研究成果可为储液罐的隔震设计提供参考。