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三维液体非线性晃动动力学特性的数值模拟 被引量:10

ALE Finite Element Method for Three-Dimensional Large Amplitude Liquid Sloshing using Fractional Step Method
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摘要 主要讨论圆筒形贮腔中三维液体非线性晃动问题。将任意的拉格朗日-欧拉(即Arbitrary Lagrangian-Eulerian,简称ALE)运动学描述引入到Navies-Stokes方程中,在时间域上采用一种速度和压力的分步计算格式进行时间离散;在空间域上利用Galerkin加权余量法对系统方程进行数值离散;得到了数值计算粘性不可压液体非线性晃动的ALE分步有限元法的计算格式。推导了三维液体自由液面上结点法向矢量的数值计算方法。模拟了圆筒形贮腔(包括带圆环形隔板的圆筒形贮腔)中三维液体的非线性晃动;并得到了一些重要的非线性特性。通过数值模拟结果与实验结果的比较,证实了本文方法的可靠性与有效性。 The numerical simulation of three-dimensional large amplitude liquid sloshing in cylindrical container is discussed in this paper. The ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) kinematic description is introduced into the Navier-Stokes equations. For numerical integration in time the fractional step method is used. The corresponding discrete numerical finite element equations are developed by Galerkin weighted residual method afterwards. The formulations to calculate the normal vectors of the mesh points on the three dimensional free surface is presented. Three-dimensional large amplitude sloshing in a cylindrical tank (with or without rigid ring baffle) is simulated and some important nonlinear characteristics of three-dimensional nonlinear liquid sloshing are obtained. The numerical results are compared with experimental results and the effectiveness of the method conducted in this paper is demonstrated.
出处 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期110-115,共6页 Chinese Journal of Applied Mechanics
基金 国家自然科学基金!(197820003) 上海市科技发展基金!(98JC/4032) 中国博士后基金资助项目
关键词 液体非线性晃动 有限元方法 数值模拟 航天器 large amplitude liquid sloshing, finite element method, numerical simulating.
  • 相关文献

参考文献7

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同被引文献165

引证文献10

二级引证文献105

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