饱和多孔弹性杆流固耦合动力响应的保结构算法
发布时间:2018-03-06 21:30
本文选题:饱和多孔弹性杆 切入点:保结构算法 出处:《应用数学和力学》2016年10期 论文类型:期刊论文
【摘要】:研究了不可压饱和多孔弹性杆的流固耦合动力响应问题.基于多孔介质理论,根据多孔介质流固混合物动量方程、孔隙流体动量方程及体积分数方程,建立流固耦合不可压饱和多孔弹性杆的轴向振动方程;引入正则变量,构造饱和多孔弹性杆轴向振动方程的广义多辛保结构形式、广义多辛守恒律及广义多辛局部动量误差;采用中点Box离散方法得到轴向振动方程的广义多辛离散格式、广义多辛守恒律数值误差及局部动量数值误差;数值模拟不可压饱和多孔弹性杆的轴向振动过程及流相渗流速度分布,考察了流固两相耦合系数对轴向振动过程及广义多辛守恒律误差和局部动量误差的影响.结果表明,已构造的广义多辛保结构算法具有很高的精确性和长时间的数值稳定性.
[Abstract]:The fluid-solid coupling dynamic response of an incompressible saturated porous elastic rod is studied. Based on the theory of porous media, the momentum equation of porous fluid mixture, the momentum equation of pore fluid and the volume fraction equation are used. The axial vibration equation of the fluid-solid coupling incompressible porous elastic rod is established, the generalized multi-symplectic conserved structure, the generalized multi-symplectic conservation law and the generalized multi-symplectic local momentum error of the axial vibration equation of the saturated porous elastic rod are constructed by introducing regular variables. The generalized multi-symplectic discrete scheme, the numerical error of generalized multi-symplectic conservation law and the numerical error of local momentum of the axial vibration equation are obtained by using the midpoint Box discretization method. The axial vibration process and flow velocity distribution of incompressible saturated porous elastic rod are numerically simulated. The effects of fluid-solid two-phase coupling coefficient on axial vibration process, generalized multi-symplectic conservation law error and local momentum error are investigated. The constructed generalized multi-symplectic guaranteed structure algorithm has high accuracy and long time numerical stability.
【作者单位】: 西北工业大学力学与土木建筑学院;长安大学工程力学系;
【基金】:国家自然科学基金(11372252;11372253) 中央高校基金(2014G1121096)~~
【分类号】:O353.4
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本文编号:1576605
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