董添文
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黄兴元
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江顺亮
,
柳和生
高分子材料科学与工程
基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,采用FORTRAN语言,自行开发了一套模拟非牛顿流的程序.采取镜像粒子法处理固壁边界.使用移动最小二乘(MLS)修正密度,消除压力振荡.选取幂率模型计算非牛顿流体黏度.通过模拟平板Poiseuille流验证了该程序计算非牛顿流的正确性.最后,将SPH方法应用于单螺杆挤出螺槽横截面流场的计算,对比考察了剪切变稀、牛顿、剪切变稠等不同情况下的速度场、剪切速率场,计算结果与理论基本符合.螺槽中轴线上的速度分布与理论解一致.为SPH方法在更加复杂的三维螺杆挤出模拟打下了基础.
关键词:
光滑粒子流体动力学
,
非牛顿流
,
单螺杆挤出
江顺亮
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.02.002
RTM加工工艺是一种先进复合材料加工的方法.但这种加工工艺技术含量高,设计不当非常容易出次品,尤其注射口和溢料口的设计.因此相当多的科技工作者对RTM加工工艺进行了计算机模拟研究,并已得到很大的发展,其计算方法和实验手段已获得广泛认可.由于有限元控制体积法不需要对变界面进行网格的重新划分而获得广泛采用.但是在众多的文献中,绝大多数使用的是三角形有限元网格,对于更加有效的四边形有限元网格没有提及或仅仅一笔带过.本文作者比较详细地阐述三角形和四边形有限元控制体积法的使用和实施,通过例子分析了三角形单元、四边形单元及其混合使用的情况下的计算结果.分析表明,四边形单元计算精度高、速度快,与三角形混合使用情况良好.
关键词:
树脂传递模塑(RTM)
,
充模
,
有限元控制体积法
,
数值模拟
江顺亮
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.04.005
树脂传递成型加工工艺是一种先进复合材料加工的方法.虽然计算机数值模拟的研究已经取得了很大进步,但计算机数值模拟非常耗时间.本文中提出了一种树脂传递成型工艺注射口位置的快速优化方法.该法假设树脂首先注满离注射口近的节点,再根据溢料口的位置安排要求避免干点的出现这一点来决定溢料口位置;如果设计的溢料口数量比计算出来的必须的溢料口数量少,则会出现干点区.把干点区的面积作为罚函数加入目标函数中,目标函数的主体是从注射口到溢料口的距离.因此,笔者是在固定溢料口和注射口数量的前提下优化注射口的位置,获得注射口位置后,经过计算将获得溢料口位置.由于注射口位置是在离散的节点位置上,优化的变量是节点编号,所以优化方法采用功能很强的遗传算法来进行.针对五种模型进行了优化,优化的结果说明了本方法的可行性.
关键词:
树脂传递成型
,
注射口
,
优化
,
遗传算法
江顺亮
,
任燕
,
梁声灼
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.06.016
提出了一种基于界面更新的RTM充模分析的自适应隐式控制体积法.该隐式方法的迭代方法只对已注满结点进行求解,然后更新界面结点的体积函数以便决定是否要更新界面.依据"一时间步,一单元层"的思想,采用最小二乘递推法估算隐式方法的时间步长,并依据压力估算每个控制体积的半注满时间,从而可以重构任何时间的流动前锋.计算表明,本文方法极大地提高了隐式方法的适用性,并把RTM充模数值模拟的计算时间复杂度降到结点数的2阶.
关键词:
RTM
,
充模
,
数值模拟
,
隐式方法
,
时间步长
