位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
中心内爆引起的圆柱壳流固耦合问题数值模拟
  • ISSN号:0253-2778
  • 期刊名称:《中国科学技术大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O38[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学力学和机械工程系,安徽合肥230026
  • 相关基金:国家自然科学基金(10572136)资助.
中文摘要:

针对中心装药的冲击波加载,研究了椭球封头圆柱壳的流固耦合问题.基于法向位移、速度和力建立流固界面边界条件,采用FVM求解积分ALE型无粘流体力学方程组,采用FEM求解虚功原理,得到内爆流场冲击波和壳体应力波的传播过程.结果表明:我们的方法和计算软件可研究内爆引起的壳体流固耦合问题.尽管壳体结构和装药位置相对简单,但冲击波在壳内传播和内壁面多次反射产生的波系结构相当复杂,压力云图刻画了冲击波演化图像.壳体所受加载特征是:前期表现为冲击波超压,后期表现为冲量,壳体变形依赖冲击波加载历史.封头顶点、封头和侧壁交线以及距中心最近的中环面出现较大等效应力,也是结构易破坏的部位.

英文摘要:

In a cylindrical shell, the fluid-structure interaction induced by a centrally charged blast wave was numerically studied. The displacement, force and velocity were continuous in normal vector and imposed as the boundary conditions between the fluid and shell. FVM was used to discretize the integrated ALE inviscid equations, and FEM was adopted to discretize the virtual work principle in Lagrangian frame. The algorithm and computational code were well developed for the numerical analysis of the flow-structure shocked by blast waves. In the case of a cylinder with simple geometry and a central charge, the blast waves were very complex coupled with propagation and reflection, transmission processes inside the chamber. The detailed wave structure and the pressure history curve at specified points depended on the charge amount and location, cylinder aspect ratio. The loading at each point along the shell inner surface was determined by overpressure initially and impulse latterly. The shell deformation depended on the loading history. The maximum equivalent stresses appeared at the top and median line of the ellipsoid cover, as well as the line between the cover and the side-wall. The structure was easily damaged at these locations.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《中国科学技术大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学技术大学
  • 主编:何多慧
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号
  • 邮编:230026
  • 邮箱:JUST@USTC.EDU.CN
  • 电话:0551-63601961 63607694
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2778
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1054/N
  • 邮发代号:26-31
  • 获奖情况:
  • 1999年,全国优秀高等学校自然科学学报及教育部优...,2001年,安徽省1999-2001年度优秀科技期刊一等奖,2002年,第三届华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8237