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流固耦合动力学及其在桥梁工程中的应用
| 论文题名： | 流固耦合动力学及其在桥梁工程中的应用 |
| 关键词： | 拉格朗日法;欧拉法;流固耦合;计算流体力学;跨海桥梁;方柱转动 |
| 摘要： | 在大规模的跨海桥梁建设的背景下,论文以工程应用为目的,对基于固定网格的流固耦合数学模型进行了开发,提出了对于任意结构物的所有平面自由度进行追踪的关键点追踪法,及进一步发展了相对速度法。论述了在流固耦合中关键问题的解决方法,并对一些亟待解决的工程问题计算了相应算例,并提出了初步的解决方案。 全文主要分为四个部分: 第一,课题研究背景和研究的意义进行了阐述,针对流体力学相关基础理论和研究现状进行了综述。 第二,对基本的流体控制方程和数值方法进行了说明,并在此数学模型的基础上计算了两个均匀流中方柱的算例。 第三,详细说明了本次开发的流固耦合模型中的几个关键问题,其中包括如何在控制方程中实现刚体运动,如何追踪结构物所有平面自由度的运动,和对固体动边界位置速度场的处理,最后给出了三个基于此转动和平动流固耦合数学模型的算例,及一个圆柱与均匀流的考虑强耦合和考虑结构物固定时的对比算例,总结了考虑流固耦合效应后的相应规律。 第四,对流体力学在桥梁工程中的应用进行了说明,提出了用于计算箱梁在波浪力的作用下的基本原理,并对一个算例进行了试算,最后结合参考文献中的灾后调查资料,对近海岸跨海桥梁的构造中容易导致问题的部分进行了论述,并提出了建议。 |
| 作者： | 白峰涛 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 祝兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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