【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及折叠织物流固耦合中流场的动态分析，首次采用LS-DYNA/FLUENT混 合分析的方法可以获得织物动态变化时更为精确的流场情况。解决了 ALE法流场描述不精 确和柔性织物大变形下的动网格流场计算难题。
技术介绍
高速流体作用下的织物运动，其流场变化剧烈，必须考虑流场结构的影响，流固耦 合方法成为织物工作过程研究的重要手段。由于织物工作过程属于典型的流固耦合、强非 线性时变系统，其结构分析属于几何非线性与材料非线性并存的瞬间大变形结构动力学问 题，流场研究则属于柔性折叠体大变形下的湍流流动问题，耦合研究非常困难。在国内，已 有不少学者对气囊的工作过程进行了研究，取得了一定的成果，但基于流场结构耦合方法 对复杂折叠状态下的织物工作过程研究较少，尤其是流场的动态变化规律更是研究中的盲 点。LS-DYNA有限元分析软件是一款优良的显式动态分析软件，在许多流固耦合问题上得到 了较好的应用，但由于其流场模型的局限性，难以准确描述复杂的流场细节。而FLUENT软 件则是优秀的流场分析软件，但是织物在高速流体作用下的运动是个随机过程，很难用函 数来描述其各个节点的运动轨迹，因而采用FLUENT的动网格计算较难实现。对于柔性织物 流固耦合模型的动态流场分析无论基于哪种软件，都无法克服其局限性。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术存在的缺陷，解决织物流固耦合动态流场分析问题， 提供一种物流固耦合模型的动态流场混合分析方法。本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案本专利技术，包括以下步骤 第一步对织物建立三维模型使用三角形单元对织物划分网格；如果织物需要折...
【技术保护点】
一种织物流固耦合模型的动态流场混合分析方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：对织物建立三维模型使用三角形单元对织物划分网格；如果织物需要折叠，使用直接折叠法或者初始矩阵法完成织物的折叠；动态流场使用六面体网格，织物使用壳结构单元穿插于动态流场网格中；第二步：采用ＡＬＥ法对织物进行充气过程计算对织物建立ＦＳＩ模型，控制方程如下：流场控制方程由质量方程、动量方程和能量方程组成，分别为：＊＊＊式中ｖ↓［ｉ］表示物质速度；ｗ↓［ｉ］表示相对速度ｗ↓［ｉ］＝ｖ↓［ｉ］－ｕ↓［ｉ］；ｕ↓［ｉ］表示网格的速度；σ↓［ｉｊ］表示应力张量σ↓［ｉｊ］＝－ｐδ↓［＊］＋μ（ｖ↓［ｉｊ］＋ｖ↓［ｊｉ］）；ｂ↓［ｉ］表示单位体积力；δ↓［ｉｊ］表示Ｋｒｏｎｅｃｋｅｒδ－函数；网格控制方程为：＊＊＊Ｘ↓［ｉ］表示拉格朗日坐标；ｘ↓［ｉ］表示欧拉坐标；ｗ↓［ｉ］表示相对速度；结构控制方程为：Ｍ＊＋Ｃ＊＋Ｋｗ＝Ｆ其中Ｍ、Ｃ、Ｋ分别表示单元质量、阻尼模量和弹性模量；Ｆ表示膜单元所受合力；采用显式的松散耦合方法进行计算：在起始步将流固耦合界面的形状作为流场的边界进行流场求解，计算出流固耦合界面上的流体力，然后把求得的流...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余莉，程涵，刘雄，张绳，呼政魁，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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