边界元法数值模拟论文-蔡晓彤,施卫东,张德胜,张俊杰,石磊

边界元法数值模拟论文-蔡晓彤,施卫东,张德胜,张俊杰,石磊

导读:本文包含了边界元法数值模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:潜污泵,压力脉动,流动诱导噪声,Lighthill声比拟理论

边界元法数值模拟论文文献综述

蔡晓彤,施卫东,张德胜,张俊杰,石磊[1](2018)在《基于直接边界元法的潜水排污泵内流噪声数值模拟》一文中研究指出为了揭示不同湍流模型对超厚叶片潜水排污泵流动特性及噪声的影响,以1台超厚叶片低比转数潜水排污泵为模型,基于CFD理论与Lighthill声比拟理论,对潜水排污泵的流场和声场进行数值模拟,并对不同工况下(0. 6QN,0. 8QN,1. 0QN,1. 2QN,1. 4QN)潜水排污泵的内部压力分布特性进行分析,同时探讨了内声场和外声场的噪声产生原因及分布传播特性.数值模拟结果表明,采用SST模型得到的性能曲线最接近试验结果;当叶轮从时刻a旋转到时刻d时,隔舌附近的高压区增大;隔舌处压力脉动最剧烈,这说明隔舌处是主要噪声源;在最优工况附近噪声较小,偏离最优工况处噪声较大;噪声极大值均出现在30°~75°内,极小值在225°~250°内.(本文来源于《排灌机械工程学报》期刊2018年12期)

徐刚,陈静,王树齐,朱仁庆[2](2018)在《基于无奇异边界元法波物相互作用数值模拟》一文中研究指出为了解决传统求解非线性波物相互作用计算量大和精度低的问题,采用时域二阶势流理论方法,对叁维非波物相互作用问题进行研究.自由表面边界条件考虑到二阶边界值问题并采用IFBC(积分格式的自由面条件)来更新自由面上的速度势;在水底基于镜像的原理对格林函数进行修正;在远方辐射边界上采用水波透射器来外传绕射波;控制方程的离散求解是使用无奇异边界元方法来计算每个时间步上的流场分布.基于上述模型,对直立圆柱的二阶绕射问题进行了研究,得出的各阶力与解析解在低频和高频部分都符合得较好,可以用于分析类似非线性波物相互作用问题.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

徐刚,白旭,马小剑,朱仁庆[3](2017)在《基于多次透射公式和无奇异边界元法模拟全非线性数值波浪水池(英文)》一文中研究指出文章基于势流理论对全非线性的叁维数值水池进行了模拟,其控制方程由无奇异边界积分方程法(Desingularized Boundary Integral Equation Method,DBIEM)进行离散求解,在求解全非线性的自由面微分方程时,文中采用混合欧拉—拉格朗日法(Mixed Eulerian-Lagrangian,MEL)和四阶Adams-Bashforth-Moulton(ABM4)预报—修正方法,为了避免结果发散即增强数值稳定性,文中采用B样条法来光顺波面。同时,在远方辐射控制面上采用多次透射公式方法(Multitransmitting Formula,MTF)来进行消波,文中得到的结果与理论解进行了比较,结果表明该方法可用来有效模拟全非线性的数值波浪水池。(本文来源于《船舶力学》期刊2017年09期)

廖柯熹,马晓磊,张中放,周卫军,张瑶[4](2017)在《基于边界元法的站场阴极保护数值模拟软件设计与开发》一文中研究指出边界元法在阴极保护电位分布计算方面有着明显的优势,采用边界元法对数值模型边界进行离散,计算节点少,计算速率快。站场阴极保护数值模拟软件基于边界元法对站场阴极保护电位分布进行计算,得到可视化结果,通过该结果可以发现屏蔽和干扰位置,对辅助阳极位置进行优化,从而解决站场阴极保护系统腐蚀区域不能预测的困难,使站场阴极保护系统工程更加合理有效。(本文来源于《腐蚀与防护》期刊2017年07期)

王双强,张桂勇,冯松,宗智,邹丽[5](2016)在《基于边界元法的二维结构物出水的数值模拟》一文中研究指出基于边界元方法对二维结构物出水进行数值模拟,分析该过程的水动力问题.模型假定流体不可压缩,并忽略黏性;结构物为刚体,以恒定速度垂直出水.基于拉格朗日网格追踪每一点的运动和速度势的变化,计算出水过程中的非线性自由液面.结果表明,在临近自由表面时,结构物上方的自由液面形成一个隆起区;同时,结构物受到垂直向下的水动压力明显增大.(本文来源于《大连海事大学学报》期刊2016年04期)

陈纪康[6](2015)在《基于泰勒展开边界元法的水波与浮体二阶水动力问题数值模拟》一文中研究指出由于海洋浮式结构物的工作环境及自身特点,波浪对结构物的二阶波浪力是不可忽视的。发展一种有效的研究二阶问题的数值方法显得尤为重要。针对传统常值边界元方法计算非光滑边界处的流体质点切向诱导速度误差极大,导致浮体水动力分析存在较大误差,甚至导致时域模拟结果发散。此外,传统高阶元方法在处理角点奇异性和计算角点高阶导数存在较大困难,而其他一些已存在的数值方法则都避免了高阶导数的直接求解的问题。本文创造性提出了泰勒展开边界元法,并利用该方法对浮体二阶波浪载荷问题进行研究。本文提出的泰勒展开边界元方法,是基于格林第叁公式形成的边界积分方程进行数值离散求解的方法。对于叁维问题,将浮体湿表面离散为若干四边形或叁角形单元,在每一单元上,取单元节点坐标均值为中心,在面元中点对偶极强度作泰勒展开并保留一阶或二阶导数项,对源强作泰勒展开只保留一阶导数项。并引入场点的切向一阶、二阶及混合偏导数来封闭方程组,从而构成了关于偶极强度、偶强的一阶、二阶和混合偏导数,源强的一阶偏导数为未知数,源强为已知变量的线性代数方程组。其中偶强切向一阶、二阶和混合偏导数及源强的一阶偏导数的影响系数包含主值(归一化后为正/负二分之一)。上述操作方法产生的利用边界单元求解边界积分方程数值解的方法称为泰勒展开边界元方法。精确求解流体质点速度势的一阶及二阶导数,为无航速二阶扰动速度势求解及有航速船舶波浪增阻计算奠定了基础。本文首先利用频域一阶泰勒展开边界元法将速度势从水线附近网格中点诱导至水线中点,改进了水线积分计算精度。提高了近场积分公式对平均漂移力的计算精度。基于时域Rankine源方法对无航速边值问题求解时,辐射条件采用多次透射公式和阻尼区的复合人工边界条件作为消波条件。在计算有限水深圆柱强迫垂荡与纵荡运动问题及直插水底圆柱绕射问题时,并没有出现波浪反射的现象。在自由面时域步进过程中采用积分格式的自由面条件。以圆柱为模型,对一阶、二阶波面升高,圆柱一阶波浪力,二阶倍频力(包括由一阶量引起部分的及由二阶速度势引起的部分)和平均漂移力及圆柱物面与自由面交界面处速度场进行计算。计算结果与已有的半解析公式比较,结果吻合较好。在相同未知数下,泰勒展开边界元方法的精度比常值面元法精度高。与高阶元方法相比可得到相同精度的二阶波浪载荷。研究表明对于低速肥大型船舶,考虑定常流对非定常流动的影响是必要的。本文以直插水底圆柱为例,计算结果表明二阶泰勒展开边界元方法求解mj项的计算精度较好。克服了高阶元方法需通过斯托克斯公式将二阶导数项积分转化为一阶导数项的积分及水线积分或需在非惯性坐标系下进行求解进而避免涉及二阶导数的问题。随着节能减排口号的提出,船舶波浪增阻研究已成为船舶水动力学的研究重点。本文选取了典型的数学船模wigleyⅢ、KVLCC2及57000吨散货船利用二阶泰勒展开边界元在Rankine方法基础上进行数值研究。主要包括船舶在迎浪状态下,波长船长比在0.3-2.0间的船舶垂荡与纵摇运动及波浪增阻计算研究。以及对自由面截断区域的选取,时间步长,阻尼区形式,阻尼强度,滤波强度等参数对船模波浪增阻结果影响的研究。结果表明,基于泰勒展开边界元方法的数值结果与试验值吻合较好。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-11-01)

商艳,陈华,唐宝利,刘鑫,高慧[7](2015)在《边界元法数值波浪水槽的建立及模拟》一文中研究指出理想的数值波浪水槽是以边界元法为基础建立的,通过边界积分方程的求解模拟了波浪的生成、传播、变形,并用线性元法对积分方程进行离散求解,得到波浪水槽不同时刻整个波浪场的状态。最后对计算值和理论解进行了验证,结果表明二者吻合较好,此结论为研究在波浪水槽中模拟极端波浪奠定了基础。(本文来源于《低温建筑技术》期刊2015年09期)

[8](2012)在《采用高阶边界元法的楔形体变速度入水数值模拟(英文)》一文中研究指出A high order boundary element method was developed for the complex velocity potential problem. The method ensures not only the continuity of the potential at the nodes of each element but also the velocity. It can be applied to a variety of velocity potential problems. The present paper, however, focused on its application to the problem of water entry of a wedge with varying speed. The continuity of the velocity achieved herein is particularly important for this kind of nonlinear free surface flow problem, because when the time stepping method is used, the free surface is updated through the velocity obtained at each node and the accuracy of the velocity is therefore crucial. Calculation was made for a case when the distance S that the wedge has travelled and time t follow the relationship s=Dtα, where D and α are constants, which is found to lead to a self similar flow field when the effect due to gravity is ignored.(本文来源于《Journal of Marine Science and Application》期刊2012年02期)

胡博[9](2010)在《矿井瞬变电磁场数值模拟的边界元法》一文中研究指出矿井瞬变电磁法是井下找水探水的有力工具,以其方便灵活的施工技术得到广泛的应用,在生产实践中取得很好的应用效果。本文针对矿井瞬变电磁法中固有的全空间场理论问题进行了深入研究。根据煤系地层的特点,建立地电模型,研究了全空间瞬变电磁场的1D和3D正演数值模拟算法,重点用边界元数值算法研究井下3D巷道空间对全空间瞬变电磁场的影响。从电磁场满足的麦克斯韦方程组和边界条件出发,定义了洛伦兹规范和库伦规范下的两组位函数对,推导了其满足的控制方程和边界条件,作为正演数值模拟的理论基础。1D水平层状介质模型的瞬变电磁场,用分离变量法推导了垂直和水平磁偶极子源的矢量位求解方法。矿井瞬变电磁法中常用圆形或方形的多匝小回线装置进行发射和接收,都可以根据磁偶极子源的场做线积分得到。不管是分离装置还是重迭装置,除去早期个别点外,均匀全空间的场值均大于地下半空间的场值,且二者的衰减规律一致。半空间场的理论不能很好的适用于全空间场。用小回线源半空间的解析解验证了滤波算法的正确性。当线圈架设倾斜一定角度时,将偶极子源分解为垂直和水平偶极子共同作用的结果,z方向磁通量的变化率主要受分解后垂直偶极子部分作用的影响,而x方向磁通量的变化率主要受分解后水平偶极子部分作用的影响。为了更加形象直观的描述层状介质模型系统,引入等效电路的描述方式。本着根据模型选择基本解使其满足控制方程的同时满足一定边界条件的思想,推导了含3D巷道的全空间水平层状介质模型的边界元算法。选择库伦规范下水平层状介质中电磁场位函数作为基本解,目的是利用该位函数对满足的边界条件消除无穷大表面上的面积分。对巷道边界进行叁角网格剖分,采用分区均匀的规则叁角网格剖分算法,可以很容易地实现区域的边界拟合,网格生成的速度快、质量好且数据结构简单。并采用混合元离散算法,避免了角点处法向导数不唯一的问题。仿照矿井直流电法勘探对巷道影响因数的定义,定义一个新的巷道影响因数,用于研究不同时刻巷道对视电阻率的影响。均匀介质中的巷道影响特征可归纳为先减小后增大,再减小再增大的趋势。收发装置分别位于巷道底板中心和巷道顶板中心时,巷道影响是相同的;收发距越大,较早观测时间内巷道影响越大,巷道影响迅速变小,随时间增加,各种收发距下巷道对瞬变响应的影响趋于一致;围岩导电性越差,巷道影响越小;巷道的几何尺寸越大,巷道影响越大,巷道长度对较晚观测时间内的场影响较大,而巷道宽度和高度对较早观测时间内的场影响较大。分别模拟了两层、叁层和四层模型中的巷道影响特征。结果表明,巷道空间的存在,使得视电阻率发生显着变化,且层状介质中的巷道影响规律不同于均匀介质。模拟了各层地电参数变化对巷道的影响特征,综合分析可知,改变巷道所在层参数对巷道影响因数的影响最大,整个观测时间内都有影响;其次是改变直接底板和间接底板岩层的电阻率对巷道影响因数的影响较大,且直接底板和间接底板岩层的电阻率越小,对巷道影响因数的影响越大;最后是改变含源层顶板岩层电阻率对巷道影响因数的影响最小,只对观测曲线的尾支有影响,且含源层顶板岩层电阻率增大到一定程度后,巷道影响因数几乎不再变化。自主设计了水平层状介质1D和3DBEM正演软件,COM组件成功地将Matlab和VB接口,从而使Matlab强大的计算功能和图形显示功能与可视化的开发界面充分结合起来,取长补短。程序发布后,可在没有安装Matlab客户端机器上运行,完全脱离了Matlab工作环境,可移植性大大增强。VB调用COM组件,编程代码大大简化,缩短了开发时间,同时实现了算法的保密。可视化的操作界面,使用起来更加灵活方便,可任意改变模型参数,便于人机交互。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2010-06-01)

刘志伟,王忠仁,裴海侠[10](2010)在《基于边界元法的地震波方程时间域数值模拟》一文中研究指出研究了复杂地下介质情形地震波传播的数学模型,讨论了地震波数学模型数值求解的时间域边界元方法,构建了两个理论上的地震勘探模型并进行了合成地震记录的数值模拟计算。(本文来源于《西华大学学报(自然科学版)》期刊2010年01期)

边界元法数值模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了解决传统求解非线性波物相互作用计算量大和精度低的问题,采用时域二阶势流理论方法,对叁维非波物相互作用问题进行研究.自由表面边界条件考虑到二阶边界值问题并采用IFBC(积分格式的自由面条件)来更新自由面上的速度势;在水底基于镜像的原理对格林函数进行修正;在远方辐射边界上采用水波透射器来外传绕射波;控制方程的离散求解是使用无奇异边界元方法来计算每个时间步上的流场分布.基于上述模型,对直立圆柱的二阶绕射问题进行了研究,得出的各阶力与解析解在低频和高频部分都符合得较好,可以用于分析类似非线性波物相互作用问题.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

边界元法数值模拟论文参考文献

[1].蔡晓彤,施卫东,张德胜,张俊杰,石磊.基于直接边界元法的潜水排污泵内流噪声数值模拟[J].排灌机械工程学报.2018

[2].徐刚,陈静,王树齐,朱仁庆.基于无奇异边界元法波物相互作用数值模拟[J].华中科技大学学报(自然科学版).2018

[3].徐刚,白旭,马小剑,朱仁庆.基于多次透射公式和无奇异边界元法模拟全非线性数值波浪水池(英文)[J].船舶力学.2017

[4].廖柯熹,马晓磊,张中放,周卫军,张瑶.基于边界元法的站场阴极保护数值模拟软件设计与开发[J].腐蚀与防护.2017

[5].王双强,张桂勇,冯松,宗智,邹丽.基于边界元法的二维结构物出水的数值模拟[J].大连海事大学学报.2016

[6].陈纪康.基于泰勒展开边界元法的水波与浮体二阶水动力问题数值模拟[D].哈尔滨工程大学.2015

[7].商艳,陈华,唐宝利,刘鑫,高慧.边界元法数值波浪水槽的建立及模拟[J].低温建筑技术.2015

[8]..采用高阶边界元法的楔形体变速度入水数值模拟(英文)[J].JournalofMarineScienceandApplication.2012

[9].胡博.矿井瞬变电磁场数值模拟的边界元法[D].中国矿业大学.2010

[10].刘志伟,王忠仁,裴海侠.基于边界元法的地震波方程时间域数值模拟[J].西华大学学报(自然科学版).2010

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