郝栋伟
- 作品数：10 被引量：29H指数：5
- 供职机构：昆明理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金云南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学生物学交通运输工程建筑科学更多>>
- 超弹性柔性结构与流体耦合运动的浸入边界法研究被引量：7
- 2013年
- 浸入边界法是模拟大变形柔性弹性结构和粘性流体相互作用的重要数值方法之一。该文有效结合传统的反馈力方法和混合有限元浸入边界方法,对圆柱和方柱绕流后柔性悬臂梁流固耦合振动问题进行数值模拟。其中,固体采用超弹性材料,利用有限单元法求解,流体为不可压缩牛顿流体,使用笛卡尔自适应加密网格,利用有限差分法进行求解。通过数值计算,得到柔性超弹性结构的耦合振动特性和流场动态分布特性,并将计算结果同其他文献计算结果进行比较,验证了该耦合计算方法的可靠性。
- 郝栋伟王文全
- 关键词：流固耦合浸入边界法自适应网格流激振动
- 柔性悬臂梁结构的流激振动特性研究
- 大变形柔性结构的流激振动问题一直是最具挑战性的工程问题之一。本文有效结合传统的反馈力和混合有限差分/有限元浸入边界方法,对圆柱绕流后柔性悬臂梁流激振动问题进行数值模拟。其中,固体采用超弹性材料,利用有限单元法求解,流体为...
- 王文全郝栋伟张立翔闫妍
- 关键词：流固耦合浸入边界法自适应网格流激振动
- 文献传递
- 流固耦合S-型自主游动柔性鱼运动特性分析被引量：8
- 2015年
- 以S-型游动鱼作为对象,采用不可压缩Neo-Hookean材料描述鱼游动过程中的柔性变形及其与流体相互作用产生推力的自主游动特性。基于浸入边界法(IBM)的有限单元(FEM)离散模型,模拟了考虑鱼体肌肉作用力效应的柔性鱼在不可压缩粘性流体中自主游动的动力学过程,分析了流固耦合柔性鱼的游动机制及柔性变形的水弹性动力学特性。研究发现:随着鱼尾部不断呈S-型往复摆动,鱼体运动速度也呈波动形状,且受流固耦合的水动力学特性控制,并与鱼体的刚度密切相关。游动过程中,在鱼头的部位首先有涡旋形成,随着鱼向前游动,这些涡旋附着在鱼体表面向后滑移,并在鱼尾末端脱落形成S-型状的尾流。S-型状尾流直接影响鱼游动的速度及稳定性。
- 郝栋伟张立翔王文全
- 关键词：流固耦合浸入边界法
- 基于浸入边界法研究超弹性红细胞在剪切流中的运动特性被引量：6
- 2015年
- 目的研究微血管中红细胞在剪切流中的运动特性,为阐明血管疾病的发病机制和开展血液循环实验研究提供理论参考。方法建立具有膜厚度的超弹性红细胞模型,结合反馈力法和有限元浸入边界法,模拟红细胞在血液剪切流作用下的结构变形和运动方式。其中,固体采用超弹性材料,利用有限单元法进行求解;流体为不可压缩牛顿流体,利用有限差分法求解。结果数值计算结果重现了细胞在剪切流中以"坦克履带式"向前滚动的运动方式。计算结果与文献结果吻合较好,验证了计算方法的可靠性。结论所采用的浸入边界法对处理大变形问题的优势尤为明显,可以较好地展示红细胞在剪切流中的变形全过程。
- 郭涛郝栋伟李明华武亮
- 关键词：浸入边界法红细胞剪切流
- 滑移界面位置对叶轮机械内部旋转流场的影响研究
- 在叶轮机械的数值模拟中，滑移网格是最常用，精度较高的一种方法。此方法的关键是通过滑移网格界面使各区域流体相互联系。但是由于不同机械中流体流动情况不同以及滑移界面上数值插值带来的误差，滑移界面的位置对流场有较大影响。为了深...
- 郝栋伟王文全张立翔
- 关键词：叶轮机械计算流体动力学流场模拟
- 基于浸入边界法的“C”型鱼自主游动的数值模拟
- 深入开展鱼游等生物运动力学机理的研究对日益增长的仿生技术需求具有重要的意义。为此,本论文以“C”型鱼(鱼尾呈“C”形状摆动)自主游动为研究对象,基于浸入边界法的流固耦合建模思想,以鱼体肌肉提供的主动力为原动,建立了鱼体内...
- 郝栋伟
- 关键词：流固耦合浸入边界法数值模拟
- 文献传递
- 滑移界面位置对叶轮机械内部旋转流场的影响被引量：7
- 2012年
- 为研究滑移界面位置对叶轮机械内部流体旋转流场的影响,选择了有定子和无定子二种典型的叶轮机械模型,使滑移界面位于转子和静止部件之间的不同位置,分别对其进行数值模拟,得到了叶轮机械内部旋转流场分布,并与实验结果和其他文献结果进行对比分析.结果表明:滑移界面越靠近转子,转子转动对四周区域流体的影响越小;滑移界面越靠近静止部件,转子转动对四周区域流体的影响越大;滑移界面位置应取在转子和静止部件之间靠近转子的1/8～1/4处.
- 王文全郝栋伟张立翔
- 关键词：叶轮机械计算流体动力学
- 某型仿生鱼自主直线巡游速度的影响因素研究被引量：5
- 2014年
- 深入开展鱼游等生物运动力学机理的研究对日益增长的仿生技术需求具有重要的意义.为此,该文以某型仿生鱼自主游动为研究对象,基于浸入边界法的流固耦合建模思想,以鱼体肌肉提供的主动力为原动,建立了鱼体内力、鱼体运动和外界流体耦合作用的自主游动柔性鱼模型.分别对不同长度尾鳍、不同弹性模量鱼体以及鱼肌肉提供不同作用力下仿生鱼的自主直线巡游进行了数值模拟.分析了鱼自主游动的水动力学特征和鱼体运动特征,揭示了影响鱼游动速度的关键因素及其力学机理.
- 郝栋伟王文全
- 关键词：流固耦合浸入边界法
- 基于浸入边界法的鱼体自主游动的数值模拟被引量：3
- 2014年
- 对游动或飞行生物自主运动特性的深入研究,可促进仿生学的进一步发展。本文以"C"型游动鱼作为研究对象,建立了自主游动的柔性鱼模型。此模型较为真实地反映了鱼自主游动时鱼体内力(由鱼体肌肉收缩提供)、鱼体运动和外界流体之间的耦合作用。基于传统的反馈力方法和混合有限元浸入边界法对鱼的自主游动进行了数值模拟。分析了鱼自主游动启动阶段和巡游阶段流场特性及鱼体运动特征。模拟结果表明,受到鱼体自身组织结构和外界流场作用,鱼游动时通过呈"C"型和类"S"型的不断转换,以获取能量,实现鱼体自主游动。
- 王文全郝栋伟闫妍张立翔
- 关键词：流固耦合浸入边界法数值模拟
- 一种大变形超弹性结构流激振动特性预测方法
- 本发明提出一种大变形超弹性结构流激振动特性预测方法，属于生物力学及其系统耦合模拟技术领域。将结构及其周围流场视为一个三维流固耦合系统，设计一套基于浸入边界法的耦合求解方法，获得超弹性结构流激振动特性和非定常流场特性。该方...
- 王文全闫妍郝栋伟
- 文献传递
