对于流固耦合作用的研究始于1903年Langley的单翼机首次有动力飞行实验中因机翼断裂而使其坠入Potomac河中。而却经历了10年,Brewer的研究才指出这次事故是一典型的气动弹性静扭转发散问题。第一次世界大战的爆发,飞机的作用越来越重要。因而各国开始对飞机进行细致研究。在战争初期,Langley Page轰炸机的尾翼颤振坠毁导致Tlanchester、Bairstow和Fage进行了第一批有目的的气动弹性颤振的相关的研究。Theodorsen就此系统的建立了非定常气动力理论,为气动弹性不稳定及颤振机理的研究奠定了基础。直到二战前夕,由于飞机工业迅速发展,飞机气动弹性方面出现了大量问题,于是有一大批科研人员和工程人员加入对其的研究之中,很大力度的推动了对耦合作用的研究和发展。随着时间变迁人们开始对不同领域的耦合现象进行了研究。52605

而在土木工程方面,我们一般认为Westergaard是研究坝水耦合作用的第一人。他在1933年发表了于其相关的代表性论文,给出了刚性重力坝在水地震荷载作用下的动水压力分布情况,现在其研究理论计算方法还在许多国家坝工程抗震设计规范所沿用。然而,由于Westergaard的解中,其假设为刚性坝并给出特定的地面运动规律,因而其计算中并未涉及两相的耦合作用,只是求解了一个给定边界条件的水体动力问题。对于这类问题,考虑耦合作用的研究问题,我们一般都参考美加利福尼亚大学教授Chopra的相关论文。其于水坝耦合问题类似的一类液固耦合问题是水中主体的耦合联动问题。值得一提的是对于这类问题我国也有丰硕的成果。例如,国内以著名力学家郑哲敏院士为代表的许多专家做了不少研究,如流体引起管道震动的研究源于横跨阿拉伯输油管道震动的分析要求等。Feodosew、Houser 和Wiordson是早期研究简直输液管道稳定性的学者。他们采用不同的方法,得到了相同的基本运动方程并且他们得出了有关稳定性的相同理论。对于输液管道的研究还是开始比较早的,输液管道之所以能够引起学者们的注意,一方面源于其在众多领域有着中要应用,发挥着巨大的作用;另一方面输液管道属于流固耦合作用研究中最具典型性和代表性的例子。因为输液管道虽然是最简单的流固耦合作用,但是对其的研究却涉及了多数流固耦合分析的问题。另一方面它的物理模型简单,系统比较容易实现,便于理论与实验相互协调。由于考虑的因素侧重点和前提假设不尽相同,因此其非线性的方程也有多种,它们之间存在着一定的差别。尽管输流管道的非线性动力问题已经有近五十多年的广泛研究论文网,但目前为止尚没有一个统一公认的模型。

随着对流体管道的研究深入,各种各样的计算方法慢慢都相继的出现。其中大家常提到和常用的有限元法(FEM)是应用最广泛的数值计算方法。而传递矩阵法(TMM)其在振动工程中是一种非常行之有效的方法。该方法仅需对基本解进行修正而不需要重新求解,可以节约时间,提高工作效率。总而言之,人们对管道的耦合作用研究较早,去的成果也很显著,在多个领域得到很好的应用。

近年来关于管道运输事故频繁发生,致使许多学者对管道输流的多个方面进行了细致深入的研究,也取得了一定的成果。我们经常能看到有关输流管道振动的研究频繁见于各种核心期刊和学术会议论文集。但是由于输流管道的振动研究涉及结构振动,流固耦合,非线性和流体力学等诸多前沿领域,问题是相当复杂,而且目前研究的方法和手段也有一定的局限性和不完善性,所以对输流管道的研究还是存在很多问题。在输流管道领域研究中的存在的问题和模糊不清的地方有很多。如目前世界一体化,对于学术的研究也越来越具有国际性,在这个资源共享多样化的年代,国内外的学术探讨也越来越多。因此语言的沟通文章的翻译就相当重要,但是有关“流固耦合”及其相关词汇的翻译存在一些问题,没有统一的标准。近年来一些期刊包括一些很优秀的期刊对其的翻译也是花样很多,不规范,不统一。例如:流固耦合译为:fluid structure interaction,fluid-structure interaction ,interaction of fluid structure等等不同的翻译。在着对于管道研究模型的选取不同所应用的范围和结果研究的准确性有不同程度的影响。因此如何选择合适的模型很重要。一般我们常见的模型是梁模型,但对于管道的研究我们要采用壳模型。在其研究过程中对其的影响因素很多,一般我们是在一定的假设条件上进行研究的,所以结果与实际存在一些差异。

上一篇:桥梁工程国内外研究现状和发展趋势
下一篇:国内外工程造价管理研究现状综述

高炉煤气管道腐蚀研究现状

员工的工作压力国内外研究现状综述

微通道内流动沸腾压力损失特性研究现状

流固耦合国内外研究现状

国内外管道机器人研究现状和趋势

流固耦合方法国内外研究现状

管道机器人的发展历史及研究现状

神经外科重症监护病房患...

10万元能开儿童乐园吗,我...

志愿者活动的调查问卷表

医院财务风险因素分析及管理措施【2367字】

国内外图像分割技术研究现状

AT89C52单片机的超声波测距...

承德市事业单位档案管理...

中国学术生态细节考察《...

C#学校科研管理系统的设计

公寓空调设计任务书