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激波作用下含缺陷固体火箭装药的流固耦合数值模拟
  • ISSN号:1001-1455
  • 期刊名称:爆炸与冲击
  • 时间:2014.1.25
  • 页码:93-98
  • 分类:O354.5[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024, [2]大连理工大学运载工程与力学学部航空航天学院,辽宁大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金创新研究群体项目(50921001);国家重点基础研究计划(973计划)项目(2011CB013705);国家科技重大专项(2011ZX05026-002-02)
  • 相关项目:海洋环境灾害作用与结构安全防护
中文摘要:

采用弱耦合方法对激波作用下固体火箭发动机含缺陷药柱的流固耦合相互作用进行数值模拟。其中非定常流场采用基于任意拉格朗日一欧拉坐标系下的二维可压缩Euler方程进行描述,并采用格心格式的有限体积方法对方程进行离散求解;对激波冲击作用下含装药裂纹的固体位移场采用时域间断Galerkin扩展有限元法进行数值模拟,并对裂纹尖端动态应力强度因子进行计算。结果表明:激波在固体火箭发动机内装药裂缝传播过程中具有反射、绕射等现象,表现出高度非定常非线性的特点;同时流固耦合相互作用使得裂纹尖端位移场以及应力强度因子表现出振荡效应。

英文摘要:

A loosing coupling strategy was adopted to simulate the propellant of the solid rocket motor. Pres- sure field was computed by solving the 2-D time-dependent Euler equations within an arbitrary Lagrangian- Eulerian (ALE) framework and the cell-centered finite volume scheme. The time discontinuous Galerkin ex- tended finite element method is implemented to simulate the dynamic response in solid phase under the shock waves. The stress intensity factor was also calculated in the solid field subjected to the impulse loading. The results show that the propagation process of the shock wave in the crack displays highly nonlinear characteris- tics of reflection and diffraction. Both the displacement field and the stress intensity factor show oscillation effects under the coupled fluid-structure interaction.

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期刊信息
  • 《爆炸与冲击》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会 四川省力学学会 中物院流体物理研究所
  • 主编:刘仓理
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:bzycj@caep.ac.cn
  • 电话:0816-2486197
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1455
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1148/O3
  • 邮发代号:62-131
  • 获奖情况:
  • 力学类、武器工业类核心期刊,《EI》、《CA》收录的科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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:9112