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申请/专利权人：清华大学深圳国际研究生院;天津大学
申请日：2024-04-22
公开（公告）日：2024-06-25
公开（公告）号：CN118246367A
主分类号：G06F30/28
分类号：G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
优先权：
专利状态码：在审-公开
法律状态：2024.06.25#公开
摘要：本发明提供了一种双管悬浮隧道涡激运动的数值模拟方法，包括：创建悬浮隧道结构和外流场计算域的几何模型；对悬浮隧道模型计算域进行网格划分；将计算流体动力学模型与结构动力学模型相结合进行流固耦合数值计算，基于弱耦合方法和坐标映射进行流体和结构之间的信息交换；模拟达到终止时间后，对计算数据进行后处理。通过本发明的方法获得悬浮隧道的位移、速度、加速度及水动力学特性，能够实现悬浮隧道涡激运动响应的准确预报，为悬浮隧道的分析和设计提供了一种高精度的数值方法，为悬浮隧道的设计改进和性能提升提供有力支持。
主权项：1.一种双管悬浮隧道涡激运动的数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：创建双管悬浮隧道结构的三维几何模型，所述双管悬浮隧道的上游为自由来流区域，下游为发生旋涡脱落的尾迹区域；步骤2：对计算域进行网格划分，并对悬浮隧道的径向网格和尾流区网格进行加密处理；步骤3：利用计算流体动力学CFD的方法，通过求解非定常不可压缩的纳维-斯托克斯N-S方程，对悬浮隧道周围的流场进行模拟，得到计算流体动力学模型；步骤4：建立双管悬浮隧道涡激运动的结构动力学模型，悬浮隧道之间刚性连接，将结构动力学模型与计算流体力学动力学模型进行耦合；确定初始条件和边界条件，对计算参数进行初始化，开展数值模拟；将通过CFD模型计算得到的压力项和粘性应力项沿结构表面进行积分得到悬浮隧道受到的流体力，并将得到的流体力带入所述结构动力学模型中；步骤5：利用纽马克-贝塔方法求解所述结构动力学模型，得到悬浮隧道运动的位移、速度和加速度信息；判断是否达到终止时间，若未达到终止时间，则更新坐标映射信息，并重复步骤3-5进行下一时间步的求解；步骤6：当模拟达到终止时间后，对计算数据进行后处理，提取悬浮隧道的位移、速度、加速度响应以及所受到的流体力。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 清华大学深圳国际研究生院;天津大学 一种双管悬浮隧道涡激运动的数值模拟方法
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