流固耦合在储液桶运输包装性能分析中的应用

发布时间：2021-06-08 22:46

　　本文以80L不锈钢小开口储液桶运输包装件为研究对象,依据流固耦合的基础理论和包装力学性能测试方法,用有限元技术,对其跌落冲击、振动模态及堆码抗压等力学性能进行了数值模拟分析。根据GB/T325-2000中的尺寸要求和使用工况,利用UG和HyperMesh软件完成了储液桶运输包装件几何模型的建立和前处理工作,得到了可用于计算的流固耦合有限元模型,其中包括网格划分过程中的注意事项以及编辑前处理输出的关键字.k文件等关键技术方法。用ANSYS/LS-DYNA的ALE算法对流固耦合系统进行跌落冲击仿真模拟,分析不同跌落角度、卷边结构、跌落状态、桶壁厚度、跌落高度等工况下,储液桶卷边结构的加速度、节点径向位移、应力、应变、流体产生的动态压力以及两相界面处流体密度等物理参数,全面探讨各个因素对储液桶运输包装件力学性能的影响。借助APDL命令流语言和ANSYS/Modal模块对流固耦合系统的模态进行了仿真模拟,通过对其前十阶干模态与湿模态的频率分析,发现改变储液桶的约束方式,可以有效避开储液桶在运输过程中的共振频域。还使用ANSYS/Static模块,分析了储液桶采用陆运和海运方式时,在不同堆码高度... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：123 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－２基于三种不同算法的网格的构形变化？??在固定域上，Ｎ－Ｓ?（纳维－斯托克斯）方程：??

图２－５?ＡＬＥ算法??２．６本章小结??本章主要介绍了储液桶运输包装件流固耦合仿真分析的相关理论基础，主要??包含以下内容：??（１）介绍了跌落模拟仿真分析的理论基础，主要包括跌落模拟的力学模型，??跌落仿真分析简化方程，钢桶跌落试验的相关标准。??（２）介绍了模态仿真分析的基础方程，主要包括多自由度系统自由振动方??程，流体连续运动方程，流体域的边界条件方程，流体运动方程的离散形式，固??体结构运动方程等，据此推出储液桶运输包装件的流固耦合有限元动力学运动方??程，为后续进行包装件的模态仿真分析提供了理论依据。??（３）说明了物流和仓储过程中，钢桶堆码试验的相关标准以及堆码压力载??荷的相关计算公式。??

图２－５?ＡＬＥ算法??２．６本章小结??本章主要介绍了储液桶运输包装件流固耦合仿真分析的相关理论基础，主要??包含以下内容：??（１）介绍了跌落模拟仿真分析的理论基础，主要包括跌落模拟的力学模型，??跌落仿真分析简化方程，钢桶跌落试验的相关标准。??（２）介绍了模态仿真分析的基础方程，主要包括多自由度系统自由振动方??程，流体连续运动方程，流体域的边界条件方程，流体运动方程的离散形式，固??体结构运动方程等，据此推出储液桶运输包装件的流固耦合有限元动力学运动方??程，为后续进行包装件的模态仿真分析提供了理论依据。??（３）说明了物流和仓储过程中，钢桶堆码试验的相关标准以及堆码压力载??荷的相关计算公式。??


本文编号：3219361