液固耦合

摘要： 钢筋混凝土水池结构在地震作用下发生破坏,将会产生较大的经济损失。通过分析钢筋混凝土水池结构在地震作用下破坏状态的演化,为混凝土水池提供结构抗震安全设计方面的参考依据。周围土体和池内液体在地震作用下,对钢筋混凝土水池结构产生相互作用进而发生破坏。通过建立液固耦合界面,用弹塑性弹簧模拟土体,建立较符合实际的钢筋混凝土水池结构的三维有限元模型。通过模拟地震作用,考虑SSI、FSI双重激励下,水池在地震作用下的响应情况。分析在不同土体,水池壁厚,水池平面投影尺寸等因素的影响下水池的动力响应,总结水池结构在地震作用下破坏规律。研究表明:水池受地震作用时,水池各侧面底部的等效应力峰值对称,并在垂直地震波方向的侧面中部达到最大。水池在坚硬土包围下在地震中位移峰值和等效应力大于软弱土;水池壁厚与水池受到的地震应力和池壁位移成反比;水池蓄水深度与地震波输入方向垂直的池壁等效应力成正比;水池长宽比对侧面池壁应力峰值对水池结构动力学响应影响较大。

摘要： 我国西部矿区因其特殊的地质赋存条件及高强度开采方式易诱发突水溃砂灾害,迫切需要对灾害机理进行研究.为了解突水溃砂下水砂运移规律及致灾的关键原因,借助LBM-DEM耦合模拟方法对单裂隙开口通道模型中水砂两相运移问题进行了初步探究,通过对比截面流量及溃砂速率变化情况,分析了其受不同边界压力、裂隙开口宽度及砂层厚度的影响,基于Bulsara式拟合了不同边界压力时最大单位质量流量数值计算结果.研究结果表明:随边界压力增加,截面流量及最大溃砂速率单调增加,高压力下砂粒更容易在裂隙开口处堆积形成临时性密实结构阻碍水砂运移,截面流量及最大溃砂速率增幅逐渐降低,在Bulsara式基础上给出的修正式能较好的拟合最大单位质量流量曲线;随开口宽度增加,截面流量、最大溃砂速率和砂粒在开口处形成的密实结构体积均单调增加,但增幅逐渐降低,发现灾害的关键影响因素之一为砂粒密实结构体积;随砂层厚度增加,砂粒密实结构持续时间增长造成阻碍效果逐渐增加,截面流量及最大溃砂速率逐渐减小且降幅逐渐降低,灾害发生点由初始水驱动砂快速流出裂隙孔口阶段转变为砂粒密实结构失稳造成砂粒倾泻阶段.

摘要： 液压悬置动特性是评价其性能的重要指标,动特性的设计优劣对整车的NVH性能有着直接的影响.对某乘用车型使用的惯性通道解耦盘式液压悬置进行了液固耦合建模,使用ADINA软件对悬置的动刚度与滞后角进行了仿真分析,并总结了各项参数对动特性的影响.根据分析结果,改进了解耦盘的结构尺寸,并通过仿真验证了其改善效果,达到了设计要求.

摘要： 传统单层钢制油罐由于埋地敷设,长期处于内外部腐蚀环境中,容易发生渗(泄)漏,从而造成土壤和地下水污染的事故,而双层FF和SF储油罐,防腐蚀性能好,使用成本低,强度能满足使用要求,安全性能较单层钢制储油罐表现优秀.本文考虑粘弹性边界和流-固耦合,建立了埋置式FF和SF双层储油罐的数值计算模型,研究了埋置式双层FF和SF储油罐的地震响应,并进行了参数影响分析.结果表明,罐体在液体填充条件下系统的动力响应明显大于无液体填充条件下系统的动力响应.近场地震作用下系统的动力响应比远场地震作用下系统的动力响应要大;储油罐体型越大其所受的动力作用越大;本文在模型分析与实际应用中发现FF和SF储油罐的动力响应相近,在未来工程实际中都有很好的应用前景、有较好的经济性和实用性.

摘要： 随着轴向柱塞泵高压、高速性能需求的提高,其振动噪声问题日益突出.该文以某双斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,首先基于Simcenter 3D motion软件搭建该轴向柱塞泵的刚柔耦合多体动力学模型,然后基于Simcenter 3D motion和Simcenter AMESim软件搭建该轴向柱塞泵的1D&3D液固耦合仿真模型,以获取吻合实际情况的前后壳体和中间端盖的动态激励载荷谱,最后基于Simcenter 3D Nastran软件模拟该轴向柱塞泵结构辐射噪声响应.

摘要： 基于计算流体动力学与离散元(CFD-DEM)耦合的数值模拟方法,结合土壤入渗试验,进行土壤渗透系数随土层深度变化的研究.试验结果表明,随着入渗过程的持续,3、6、9 cm土柱渗透系数分别由0.0080、0.0110、0.0075 mm/s逐渐降低.在液固耦合模型中,通过计算流体动力学(CFD)设置流体相参数,离散元(DEM)模拟土壤颗粒固体相,得出渗流速率与土层深度的定量变化关系式为y=ax2+bx+c(y为渗流速率;x为土层深度;a为常数,等于-0.07886;b为常数,等于-0.00867;c为常数,等于0.09296).通过方差分析对模型拟合的回归性方程进行验证,得到相关系数R2=0.9503,校正决定系数R2adj=0.99977,都接近于1,表明拟合性好.

摘要： 针对飞机起落架精密液压滑阀存在的液压油泄漏问题,提出了基于单向液固耦合的飞机液压滑阀密封性能分析方法.该方法通过分析液压油与阀体结构耦合关系,建立了液压滑阀液固耦合分析模型,计算了液压滑阀结构在不同液压油压力作用及不同密封间隙结构下的液固耦合结构变形.通过对液压滑阀微小缝隙流场的仿真分析,获得了在不同压力、不同结构及考虑液固耦合影响因素时的液压滑阀系统密封特性及变化规律.计算结果表明,液固耦合影响因素对滑阀密封性能有较大影响,在进行液压滑阀密封性能分析时不可或缺,为飞机起落架液压滑阀结构设计及性能分析提供了有效的方法和依据.

摘要： 为了研究重质稠油内砂粒对弯管的冲蚀作用,以90°弯管为研究对象,运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件建立液固耦合的离散相冲蚀模型(discrete phase model,DPM),利用SIMPLEC算法计算得到不同温度、砂粒粒径及质量流率下重质稠油输送管道弯管处冲蚀速率的变化规律.结果表明,同一流动状态下,随着温度升高,重质稠油的黏度及90°弯管的冲蚀速率皆呈指数递减趋势,最大冲蚀点出现在弯管90°方向线与侧壁面中线交点处;湍流流态下,90°弯管的冲蚀速率随砂粒粒径的增大而减小,稠油的黏性力对大粒径砂粒的束缚作用明显,冲蚀速率较低;湍流流态下,冲蚀速率随砂粒质量流率增加而增大,近壁面处砂粒与稠油间形成的黏性微团层对质量流率增加所引起的冲蚀具有一定缓解作用.

摘要： 设计了一种离心膨胀动态补偿新型高速刀柄.对其动态性能进行了数值分析.通过液固耦合模态和谐响应分析,提取了刀柄前六阶模态和在简谐载荷作用下活塞及刀柄体的幅频响应,与HSK-A63刀柄进行了对比;通过与无液压油刀柄对比确定了液压油对刀柄性能的影响.研究表明:所设计新型高速刀柄具有良好的动态性能,补偿系统的液压油对活塞振子的振动特性未产生影响,但增加了系统阻尼,改善了刀柄的抗振性.

摘要： 目前,噪声公害受到了越来越多的重视。为了更有效地对发动机的主要噪声辐射源---油底壳的噪声进 行仿真研究,采用将有限元（FEM)与边界元(BEM)相结合的方法,建立了机油与油底壳的液固耦合模型,探讨了油底壳 表面辐射声场的仿真分析方法,并在此基础上研究了机油量、机油温度等因素变化对其的影响。

摘要： 目前,噪声公害受到了越来越多的重视。为了更有效地对发动机的主要噪声辐射源———油底壳的噪声进行仿真研究,采用将有限元( FEM)与边界元(BEM)相结合的方法,建立了机油与油底壳的液固耦合模型,探讨了油底壳表面辐射声场的仿真分析方法,并在此基础上研究了机油量、机油温度等因素变化对其的影响。

摘要： 液体推进剂对液体火箭动力学特性有着重要的影响,在建立液体火箭动力学模型时需要考虑其与贮箱壳体的液固耦合作用.本文综述了国内外在液体火箭动力学建模方面的成果,介绍了解决液固耦合问题的两类主要数值方法,在NASTRAN和ANSYS有限元软件平台上分别采用虚拟质量法和流体单元法建立起弹性壳充液容器的液固耦合模型,仿真算例取得了与实验一致的结果,验证了方法的有效性。rn 文章最后讨论了两种建模方法的特点,说明其在液体火箭动力学建模中的工程应用价值.

摘要： 本文以竖直充液管道为研究对象,考虑重力所做的功、液体压力的变化以及液体黏性等因素,根据管道的变形理论和中线可伸长定理描述了管道和液体的运动状态,运用Hamilton原理,以横向位移、轴向位移、液体流速、液体压力为变量,在考虑液固耦合条件下,建立了竖直充液管道的横向运动方程和轴向运动方程,为后续的分析计算提供了理论基础。

摘要： 晃动波高作为储罐设计中的一个重要指标,对储罐的罐高设计起着控制性作用.为了抑制储罐中液体的晃动波高,对典型立式储罐进行了减晃设计.运用有限元分析软件ANSYS,分别建立了有、无减晃板的两种液固耦合有限元模型;探讨了水平地震激励下减晃板的宽度和布置位置对储液晃动波高的影响.结果表明,减晃板对储液晃动波高有着明显的抑制作用,减晃板宽度在0.10～0.15倍的储罐半径且布置位置在距液面0.20～ 0.40倍的储液深度时,减晃效果良好.

摘要： 运用ADINA有限元分析软件建立160000m3大型LNG储罐模型。考虑液固耦合效应,对储罐内外罐的自振特性进行分析并与理论公式计算值比较。结果表明有限元方法能够准确模拟计算LNG储罐的外罐模态以及内罐的耦联、晃动模态。在此基础上对LNG储罐进行地震响应分析,得到了储罐加速度及位移峰值沿罐壁高度变化曲线,罐壁的应力分布,以及储罐基底剪力、倾覆弯矩,储液晃动波高、动液压等重要指标。初步揭示了LNG储罐的破坏机理,并为储罐的抗震设计提供重要的参考依据。

摘要： 美国X-43A的成功试飞，是对近空间飞行器的一个新的突破。而高超声速飞行器中的燃料贮箱的晃动问题是一个很重要的内容。本文根据X-43A 燃料贮箱的结构图建立了动力学模型，并应用数值方法进行了研究。

摘要： 为了得到地上式非隔震钢筋混凝土矩形贮液结构的液-固耦合地震响应,假定液体为不可压缩,考虑液体表面重力波的影响,综合考虑单元选取、地震动输入方法、网格密度、收敛性和液-固耦合的实现等因素,研究单格贮液结构中地震作用对液体晃动高度、壁面位移、等效应力和等效应变的影响,同时分析不同液位高度下波高、壁板位移和应力的变化规律.结果表明: (i)液体的晃动幅度、等效应力、壁板位移峰值均随着地震烈度的增大而增大;(ii)液位越高,应力、应变和壁板位移值越大,但晃动幅度相对变小;(iii)液量越少,液体晃动幅度越大.

摘要： 为了得到地上式非隔震钢筋混凝土矩形贮液结构的液-固耦合地震响应,假定液体为不可压缩,考虑液体表面重力波的影响,综合考虑单元选取、地震动输入方法、网格密度、收敛性和液-固耦合的实现等因素,研究单格贮液结构中地震作用对液体晃动高度、壁面位移、等效应力和等效应变的影响,同时分析不同液位高度下波高、壁板位移和应力的变化规律.结果表明: (i)液体的晃动幅度、等效应力、壁板位移峰值均随着地震烈度的增大而增大;(ii)液位越高,应力、应变和壁板位移值越大,但晃动幅度相对变小;(iii)液量越少,液体晃动幅度越大.

摘要： 为了得到地上式非隔震钢筋混凝土矩形贮液结构的液-固耦合地震响应,假定液体为不可压缩,考虑液体表面重力波的影响,综合考虑单元选取、地震动输入方法、网格密度、收敛性和液-固耦合的实现等因素,研究单格贮液结构中地震作用对液体晃动高度、壁面位移、等效应力和等效应变的影响,同时分析不同液位高度下波高、壁板位移和应力的变化规律.结果表明: (i)液体的晃动幅度、等效应力、壁板位移峰值均随着地震烈度的增大而增大;(ii)液位越高,应力、应变和壁板位移值越大,但晃动幅度相对变小;(iii)液量越少,液体晃动幅度越大.

摘要： 本发明涉及一种基于多物理耦合场的离散元磨粒流加工的数值模拟方法，其具体方法如下：(1)建立变口径管(本发明研究对象为四阶变口径管和五阶变口径管)几何模型；(2)变口径管流道模型的网格划分；(3)CFD‑DEM耦合物理参数设置；(4)CFD软件和DEM软件中边界条件的设置；(5)加工工艺参数选取；(6)CFD‑DEM耦合结果进行后处理；本发明方法对变口径管磨粒流加工在多物理耦合场的离散元法进行数值模拟分析，连续相和离散相通过CFD‑DEM耦合进行计算，探索了变口径管磨粒流材料去除机理以及加工参数对变口径管磨粒流加工技术的影响。

摘要： 一种基于聚光‑光热耦合的液‑固、气‑固解耦型光催化分解水系统及其使用方法，系统包括光催化分解水常压俯照反应器子系统、光催化聚光子系统及光热光催化剂子系统，光热光催化剂子系统密封设置于光催化分解水常压俯照反应器子系统内，并受到光催化聚光子系统的光照射，进行光催化分解水反应；这种新型的系统将光催化分解水固‑液‑气三相反应体系通过聚光‑光热耦合转化为液‑固、气‑固解耦型反应体系，从根本上改变三相催化界面缓慢的能质传输和转化过程，拓宽了光催化太阳能光谱的响应范围，提高了太阳能的利用效率；同时通过光催化聚光子系统可以实现从几个到几百个太阳光亮常数范围内的光强变化，大大提高了光催化分解水反应的能量转换效率，是研究在不同光强下光催化分解水液‑固、气‑固解耦型反应体系的重要实践。

摘要： 本发明公开了一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法。其主要步骤包括：称取一定量的土壤样品，用滤纸包好放入萃取装置；用萃取溶剂对土壤样品进行提取，得到提取液；将上述步骤中得到的提取液定量加入容量瓶，在容量瓶中再加入一定浓度的内标中间使用液和替代物得到混合液1；用固相微萃取装置对混合液1进行二次萃取、净化、浓缩得到混合液2；用固相微萃取装置和气相色谱-质谱仪装置对混合液2进行分析；重复测定平行样品和梯度加标样品，计算检出限和准确度。本发明首次将固液萃取与固相微萃取耦合，适用于分析土壤中痕量半挥发性有机物，且成本低、工作量小，检测限低。

摘要： 本发明公开一种基于气液固液耦合相变的自力式围护结构储能系统，包括墙体和安装在墙体内的储能环管系统，墙体包括由外向内依次设置的外侧墙基体层、保温层、内侧墙基体层；储能环管系统包括安装在外侧墙基体层内的室外侧感温包，内侧墙基体层内安装有室内侧感温包，室外侧感温包和室内侧感温包内均填充有气液相变材料，室外侧感温包和室内侧感温包通过夏季储能管和冬季储能管连通。本发明能够实现根据季节和室内外温差来自动调节相变材料位置，以解决现有技术无法最大限度获得相变材料节能效益的难题。

摘要： 本发明提出一种煤岩体固液耦合相似模拟实验装置，主要包括实验主体承载架、侧向承载架、第一加载机构、第二垂向加载机构、第三侧向加载机构、液压千斤顶、稳定支撑梁；由一个所述实验主体承载架、两个所述侧向承载架、一个所述第一加载机构、一个所述第二垂向加载机构、两个所述第三侧向加载机构、两个所述液压千斤顶、一根所述稳定支撑梁组成所述的煤岩体固液耦合相似模拟实验装置。基于该实验装置，可以实现对煤层与岩层组合体进行固液耦合实验，解决了传统实验装置不能对水压、矿山压力进行调节的难题。

摘要： 本发明提供一种三维固液耦合相似模拟松散含水层的装置及方法，装置包括箱体，箱体内部自上而下依次包括松散含水层和模拟地层，松散含水层自下而上依次包括储水池和渗水单元，渗水单元设置在模拟地层上；储水池与渗水单元相互隔离，并且储水池与渗水单元之间通过导水管连通；渗水单元包括锥形渗水板和水平渗水板，锥形渗水板设置在水平渗水板的上方，并且锥形渗水板的锥形尖部朝上设置，导水管向锥形渗水板喷水。本发明能够将水均匀地分散到水平渗水板上，且均匀地转移进入模拟地层中；相比于现有技术，本发明当向刚性体施加压力时，能够采用刚体能使模拟表土层上方所施加的压力更好的传递给下方的模拟地层。

摘要： 本实用新型公开一种基于气液固液耦合相变的自力式围护结构储能系统，包括墙体和安装在墙体内的储能环管系统，墙体包括由外向内依次设置的外侧墙基体层、保温层、内侧墙基体层；储能环管系统包括安装在外侧墙基体层内的室外侧感温包，内侧墙基体层内安装有室内侧感温包，室外侧感温包和室内侧感温包内均填充有气液相变材料，室外侧感温包和室内侧感温包通过夏季储能管和冬季储能管连通。本实用新型能够实现根据季节和室内外温差来自动调节相变材料位置，以解决现有技术无法最大限度获得相变材料节能效益的难题。

摘要： 本实用新型公开了一种便携式液－液、液－固、固－固混合瓶，由瓶体和瓶盖构成，在瓶体内设置有内胆，内胆顶部与瓶盖通过螺纹连接。内胆上部外侧设置有棘轮，并在瓶体的瓶口内侧壁与棘轮相应位置处设置有棘爪，用以实现旋动瓶盖时内胆脱落。瓶盖内设置有内环，内环外壁设置螺纹，且与内胆上部螺纹相配合。本实用新型由于采用了内胆结构，可短时间在瓶内实现液体与液体、液体与固体或固体与固体的混合，且结构简单，实用、成本低、加工制作简便、携带使用尤为方便，是一种理想的隔离包装混合容器。

摘要： 本发明公开了一种气液和液固耦合相变储能散热装置，包含相变储能热沉模块和蒸发制冷循环模块；相变储能热沉模块包含N个相变储能热沉单元；蒸发制冷循环模块包含换热器、第一至第四阀门、压缩机、冷凝器、节流阀、分流器和若干和相变储能热沉单元一一对应的蒸发单元。相变储能热沉单元与热源直接接触，蒸发单元埋置其对应的相变储能热沉单元的相变材料之中。固态相变材料在极短时间内吸收热源全部热量熔化成液态，然后制冷循环蒸发器内液态制冷剂在间歇时间内通过流动沸腾吸收液态相变材料中的热量并使之重新凝固成固态。本发明能够有效去除机载高能设备瞬时超大热流，具有结构简单、安全可靠、散热效率高等优点。

摘要： 本实用新型提供了一种煤岩液固耦合原位加载实验装置，包括三面连接一体的框架以及带有压头的压杆，所述框架的侧面从上到下依次布置有导线口、进水口以及排水口，所述框架内放置有煤岩试样，所述带有压头的压杆安装于煤岩试样正上方的框架上，所述框架临空的一面安装有钢化透明玻璃用于观测框架内煤岩试样的表面形态。本实用新型通过应力施加单元对煤岩试样施加轴向荷载，同时开启应力、应变采集单元，表面图像采集单元，实时记录液固耦合原位加载条件下，煤岩试样的强度、变形和表面形态演化规律。