一种计算介电弹性体层合梁流固耦合动力学响应的仿真方法

    公开(公告)号:CN118194746A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410294639.9

    申请日:2024-03-15

    Abstract: 本发明公开了一种计算介电弹性体层合梁流固耦合动力学响应的仿真方法,采用绝对节点坐标法描述介电弹性体层合梁的运动,通过层合结构多单元耦合建模方法推导了耦合梁单元间的坐标变换矩阵,基于Mooney‑Rivlin超弹性本构模型和介电弹性体力电本构推导了梁单元广义弹性力阵和广义刚度阵,通过单元组装得到介电弹性体层合梁的动力学方程。引入浸入边界‑格子玻尔兹曼法,通过格子玻尔兹曼方法模拟流场并以浸入边界法处理介电弹性体层合梁与流体间的相互作用力,建立了流体‑介电弹性体层合梁系统的流固耦合动力学模型,基于广义‑α方法求解介电弹性体层合梁的绝对节点坐标,得到介电弹性体层合梁的位移与速度。本发明提供了一种考虑流固耦合效应的介电弹性体层合梁的动力学模型,能够预测介电弹性体层合梁在电压驱动和流体阻力作用下的运动轨迹。

    基于ANCF的IPMC连杆式鱼尾动力学响应的仿真方法

    公开(公告)号:CN114611240A

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202210242102.9

    申请日:2022-03-11

    Abstract: 本发明提出了一种基于ANCF的IPMC连杆式鱼尾动力学响应的仿真方法,将IPMC连杆式鱼尾简化为IPMC柔性梁固结刚性梁的双梁式结构;选用一维二节点ANCF梁单元对双梁式结构进行单元离散,计算各单元在惯性坐标系下的自由度;计算各单元的质量矩阵和弹性力矩阵;通过Nemat‑Nasser理论得到IPMC柔性梁输出力矩,将输出力矩转化为广义力矩阵的形式作为广义力矩,计算各单元的流体阻力作为广义集中力,广义力矩和广义集中力共同作为广义外力;构建动力学方程组,利用广义‑α方法作为求解算法来进行动力学方程组迭代求解,得到结构所有节点各自由度的位移、速度、加速度数据,绘制结构的运动轨迹图。本发明能精确地描述IPMC连杆式鱼尾的动力学响应,预测该结构的运动轨迹。

    基于MATLAB计算FGM薄板刚柔耦合动力学响应的仿真方法

    公开(公告)号:CN107766686B

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN201711273169.4

    申请日:2017-12-06

    Abstract: 本发明公开了一种基于MATLAB计算FGM薄板刚柔耦合动力学响应的仿真方法,在热力学理论和柔耦合动力学理论的基础上建立了考虑热效应的一次近似刚柔耦合动力学模型,在此模型下进行动力学响应的仿真。此外,本发明利用MATLAB建立图形用户界面,使得本领域内技术人员在进行动力学响应研究的过程中能够更加简单地修改不同参数进行研究,其响应结果也能够更加直观的展现在图形用户界面中。

    一种基于Navier-Stokes方程的防波堤桨叶模态分析方法

    公开(公告)号:CN110083937A

    公开(公告)日:2019-08-02

    申请号:CN201910345753.9

    申请日:2019-04-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于Navier-Stokes方程的防波堤桨叶模态分析方法,在振动理论和有限元理论的基础上,利用三维CAD软件对某新型浮式防波堤桨叶进行了建模,借助有限元软件ANSYS的ACT扩展包对其进行了干湿两种状态下的模态分析。通过对比两者的固有频率可以发现在对流体中结构进行模态分析时,流体对其模态的影响是不能忽略的。本发明为该类型防波堤桨叶建设的安全评估提供数据依据,也为研究流体结构的模态提供了一种新的方法。

    基于MATLAB计算FGM薄板刚柔耦合动力学响应的仿真方法

    公开(公告)号:CN107766686A

    公开(公告)日:2018-03-06

    申请号:CN201711273169.4

    申请日:2017-12-06

    CPC classification number: G06F17/5009

    Abstract: 本发明公开了一种基于MATLAB计算FGM薄板刚柔耦合动力学响应的仿真方法,在热力学理论和柔耦合动力学理论的基础上建立了考虑热效应的一次近似刚柔耦合动力学模型,在此模型下进行动力学响应的仿真。此外,本发明利用MATLAB建立图形用户界面,使得本领域内技术人员在进行动力学响应研究的过程中能够更加简单地修改不同参数进行研究,其响应结果也能够更加直观的展现在图形用户界面中。

    基于绝对节点坐标法的含隔板贮箱充液系统流固耦合动力学的仿真方法

    公开(公告)号:CN118036490A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410083075.4

    申请日:2024-01-19

    Abstract: 本发明公开了一种含隔板贮箱充液系统流固耦合的动力学仿真方法,将添加有隔板的贮箱及内部的液体简化为一个立方体的充液系统,在贮箱中部添加一个横向隔板,基于绝对节点坐标法进行流体系统的单元划分,根据能量守恒定律和虚功原理,建立在贮箱中部添加横向隔板的充液系统的流固耦合动力学模型,并采用基于HHT法的双循环隐式积分算法对这个系统的动力学方程进行求解,得到液体自由液面处的高度随时间变化及耦合面处动水压力随时间变化的曲线图。本发明为添加隔板的充液系统提供了一种新的流固耦合动力学模型,为本领域的研究人员提供了更完善的数据资料和图像资料。

    一种基于Navier-Stokes方程的防波堤桨叶模态分析方法

    公开(公告)号:CN110083937B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN201910345753.9

    申请日:2019-04-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于Navier‑Stokes方程的防波堤桨叶模态分析方法,在振动理论和有限元理论的基础上,利用三维CAD软件对某新型浮式防波堤桨叶进行了建模,借助有限元软件ANSYS的ACT扩展包对其进行了干湿两种状态下的模态分析。通过对比两者的固有频率可以发现在对流体中结构进行模态分析时,流体对其模态的影响是不能忽略的。本发明为该类型防波堤桨叶建设的安全评估提供数据依据,也为研究流体结构的模态提供了一种新的方法。

    一种计算EACLD中心刚体-悬臂梁模型动力学响应的仿真方法

    公开(公告)号:CN109902418B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN201910174516.0

    申请日:2019-03-08

    Abstract: 本发明涉及一种计算EACLD(Enhanced active constrained layer damping)中心刚体‑悬臂梁模型的刚‑柔耦合动力学建模方法,在传统主被动混合控制方法的基础上,同时考虑边端元体质量与等效弹簧刚度的影响,建立了模型的高次刚‑柔耦合动力学方程,并对此进行动力学响应的数值仿真。本发明利用MATLAB软件进行EACLD中心刚体‑悬臂梁模型的数值仿真,并能够输出梁末端横向位移‑时间数据,通过Origin软件处理得到变形曲线图,使得本领域内技术人员在进行此类系统的动力学响应研究中能够有较充分的数据图像资料支持,并在使用其他仿真软件时进行数据的交叉对比,提高准确性。

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