均勻來流中柔性體流固耦合數(shù)值模擬

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1、命Ｓ辟芩在名大彥ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｙｇｙ碩士學(xué)位論文戀賴中娜娜合教獅論文題目＿＿魏恒作者姓名祕＾學(xué)學(xué)科專業(yè)嫩教緩味夕云級導(dǎo)師姓名二〇一八年五月完成時間＂Ｉ?。崳娭袊肟茖W(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文＿論文題目：ｍｘ作者姓名：ＭＭ學(xué)科專業(yè)：流體力學(xué)導(dǎo)師姓名：黃海波教授陸夕云教授二一八完成時間：零年五月ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｙ

2、ｇｙ’ＡｔｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｆＦｌｅｘｉｂｌｅＢｏｄｉｅｓｉｎＵｎｉｆｏｒｍＦｌｏｗ’，ＡｕｔｈｏｒｓＮａｍｅ：ＨｅｎｇＷｅｉＳｅｃｉａｌｉｔ：ＦｐｙｌｕｉｄＭｅｃｈａｎｉｃｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆｐ．ＨａｉｂｏＨｕａｎｇ－Ｐｒｏｆ．ＸｉＹｕｎＬｕＦｉｎｉｓｈｅｄＴｉｍｅ：Ｍａ２０１８ｙ，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行研宄工作所取得的成果。除己特別加以標(biāo)注和致謝的地方外

3、，論文中不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表或一撰寫過的研究成果。與我同工作的同志對本研宄所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。作者簽名：簽字日期ｄ）：ＸＩ中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明一作為申請學(xué)位的條件之，學(xué)位論文著作權(quán)擁有者授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，即擁有學(xué)位論文的部分使用權(quán)：學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，，允許論文被查閱和借閱可以將學(xué)位論文編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》等有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。本人提交的電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。

4、保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定。？□保密）開（年＾作者簽名：導(dǎo)師簽名：ｈ故簽字日期：喝簽字閂期：＾摘要摘要本文主要通過柔性體流固耦合方法數(shù)值模擬了二維情況下串聯(lián)柔性圓環(huán)及串聯(lián)柔性倒置板在均勻來流中的拍動方式和受到阻力問題。本文的主要工作及研宄成果如下：（１）采用格子波爾茲曼方法來數(shù)值模擬流體的流動。二維有限元方法來數(shù)值模擬二維柔性環(huán)及柔性倒置板的變形。同時還采用了浸入邊界法來耦合流固之間的相互作用力。２數(shù)值模擬研宄了兩個串聯(lián)柔性環(huán)在均勻來流中的相互作用，兩柔性環(huán)在前端固（）一定，其余部分自由拍動，，后。研

5、究柔性環(huán)的拍動及受力發(fā)現(xiàn)在定距離下方圓環(huán)會發(fā)生阻力突降現(xiàn)象。通過流場模態(tài)來分析突降現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。同時發(fā)現(xiàn)拉伸剛度的改變會影響后方圓環(huán)發(fā)生阻力突降的位置。若令后方圓環(huán)可沿橫一向自由運(yùn)動，我們發(fā)現(xiàn)在定距離范圍內(nèi)，后環(huán)會改變橫向平衡位置來自主地尋找阻力較低的位置，同時后環(huán)發(fā)生阻力突降的距離減小。３數(shù)值模擬研宄了多個串聯(lián)柔性倒置板在均勻來流下的相互作用問題，柔性倒置（）板后端固定，其余部分可自由擺動，。研究其擺動及彎曲能發(fā)現(xiàn)對于簡單的流一向串聯(lián)倒置板，在定的距離內(nèi)，后方倒置板的擺動受到抑制。其擺動振幅減小，受到的阻力及彎曲能也隨之降低。為了使倒

6、置板獲得更多的彎曲能，研宄了橫向?yàn)橹芷谛赃吔鐥l件的無窮多組串聯(lián)倒置板問題。在直線排列和交錯排列下，后方倒置板均可以大幅增強(qiáng)擺動幅度，并獲得更大的彎曲能。通過對前后板渦的融合機(jī)制的研宄解釋了后方倒置板振幅增大及彎曲能增強(qiáng)的原因，并通過對有限多組串聯(lián)倒置板的研究，確定了這種排列方式使串聯(lián)倒置板獲得更多的彎曲能的有效性。關(guān)鍵詞，：格子玻爾茲曼方法，浸入邊界條件柔性體流固耦合，渦融合模態(tài)，減阻效應(yīng)。－－ｉＡｂｓｔｒａｃｔ，ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓａｅｒ－ｐｐ，ｔｈｅｆｌｕｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｍｅ

7、ｔｈｏｄｆｏｒｆｌｅｘｉｂｌｅｂｏｄｙｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｆｌａｐｐｉｎｇｍｏｄｅａｎｄｔｈｅｄｒａｒｅｄｕｃｔｉｏｎ＞ｒｏｌ）ｌｅｍｏｆｔｗｏｔａｎｄｅｍｆｌｅｘｉｂｌｅｒｉｎｓｇ］ｇａｎｄａｓｅｒｉｅｓｆｌｅｘｉｂｌｅｉｎｖｅｒｔｅｄｆｌａｓｎａｗｏ－ｅｎｓｏｎｕｎｒｍｆｌｏｗｎｕｍｇｉｔｄｉｍｉｉｆｏｅｒｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｍａｎｗｏｒｋａｎｄｒｈｒｌｔｔｈｉｓｒｅａｓｒｅｓｅｎｔｅｄｆｌｌ：ｉｅｓｅａｒｃｅｓｕｓｏｆａｅ