柔性膜结构风致振动中的流固耦合效应研究

摘要

研究了采用强耦合整体方程计算柔性膜结构风致流固耦合效应的求解问题.针对柔性膜结构经历大变形的特性,在经典投影法的校正步中引入修正因子使在原始动量方法中隐性定义的压力初始边界条件得到满足,以此克服经典投影法对于大变形问题的缺陷.给出了针对强耦合整体方程的修正校正法求解过程,并推导了相关求解方程.将该方法应用于二维流固耦合问题和三维柔性膜结构风致流固耦合作用进行计算,评估了该修正投影法的性能和效率.结果表明修正投影法可以用于柔性膜结构的风致流固耦合计算,且其计算精度和效率要高于传统求解方法.修正投影法的修正值对于结果的影响不大,而计算迭代次数是影响结果的重要因素.修正投影法可以通过增加迭代次数的方法较大幅度的提高计算精度,且计算机时增加相对较少,计算稳定性不受影响.