可滲透圓柱殼與球殼的流固耦合問題研究.pdf

1、流固耦合力學是流體力學與固體力學相互交叉而生成的新興力學分支。它的研究對象是固體在流場作用下的力學行為以及固體變形或運動對流場的影響。流固耦合問題以其研究問題的廣泛性和交叉性使得在理論及應用上都具有非常重要的理論意義和應用價值。因此在國內(nèi)外已經(jīng)成為一個比較熱門的研究方向并且有很多成果已經(jīng)應用于工程實踐。 針對可滲透性圓柱殼，假定孔的面積很小，不考慮其阻力，忽略孔對彎曲剛度和殼體腔內(nèi)流體微小運動的影響，依據(jù)彈性薄殼的非線性理論和流

2、體力學基本方程應用相容歐拉一拉格朗日法建立了帶孔的圓柱殼在理想流體中流固耦合的基本方程及關(guān)系式；給出了求殼體變形解的臨界條件，指出圓柱殼在一定條件下滲透性越好變形越小。 在小雷諾數(shù)的前提下，建立了滲透球殼在流體中流固耦合的基本關(guān)系式，并通過攝動法求解了滲透球殼在粘性流體中的流函數(shù)，進一步解出其變形及內(nèi)力解。通過具體算例，給出了殼的變形及內(nèi)力圖，并對有關(guān)參數(shù)進行討論，繪出相關(guān)曲線。通過分析滲透系數(shù)k和流速的變化得到變形及內(nèi)力的變化