非线性流固耦合问题的ALE分步有限元数值方法  

ALE Fractional Step Finite Element Method for Fluid-structure Nonlinear Interaction Problems

作　　者：岳宝增[1] 刘延柱[1] 王照林[2] 

机构地区：[1]上海交通大学工程力学系,上海200030 [2]清华大学工程力学系,北京100084

出　　处：《力学季刊》2001年第1期34-39,共6页Chinese Quarterly of Mechanics

基　　金：国家自然科学基金(19782003);上海市科技发展基金(98JC14032);中国博士后基金

摘　　要：推导了一种基于ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,即任意的拉格朗日-欧拉)描述下的带有自由液面不可压液体与运动结构非线性耦合问题的一种有限元数值计算方法。在时间域上采用分步格式计算,这种方法与混合插值方法比较其优点是速度和压力可使用同阶线性插值,给数值计算带来很大方便。将所得到的方法应用到结构与TLD(调谐式液体阻尼器)装置之间的耦合问题,数值计算结果验证了本文所推导的方法。This paper presents a finite element analysis based on the ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) description for the nonlinear interaction between unsteady incompressible viscous fluid with free surface and moving structure. For the numerical integration in time, the fraction step method is used. This method is useful because one can use the same linear interpolation functions for both velocity and pressure. The method is applied to the nonlinear interaction of a structure and a device for suppressing the structural vibration, i.e. TLD (tuned liquid damper) .

关 键 词：NAVIER-STOKES方程 ALE有限元法 数值模拟 非线性流固耦合问题 

分 类 号：O353.4[理学—流体力学] TB115[理学—力学]