液体大幅晃动动力学PDF电子书下载

第1章 流体力学中的有限元方法 1

1.1 概述 1

1.2 流体动力学控制方程 2

1.3 初始条件和边界条件详述 13

1.4 Galerkin有限元方法 21

1.5 对流问题的流线迎风有限元方法 36

1.6 注记 38

第2章 分步有限元方法计算格式 40

2.1 基本方程 40

2.2 数值离散近似公式 42

2.3 速度势函数修正分步格式 44

2.4 速度修正分步格式 48

2.5 直接计算压力分步格式 51

2.6 速度迭代修正格式 55

2.7 注记 57

第3章 自由液面流动问题的ALE描述方法 59

3.1 自由液面追踪方法 59

3.2 ALE描述下的运动学关系 61

3.3 ALE描述下的流体动力学方程 64

3.4 ALE网格的速度确定及网格更新 71

3.5 自由液面上结点法向矢量的数值算法 76

3.6 注记 80

第4章 求解带自由液面黏性流动的ALE有限元方法 82

4.1 ALE流线迎风有限元方法 82

4.2 ALE描述下Navier-Stokes方程的速度修正格式 87

4.3 ALE分步有限元方法 89

4.4 注记 95

第5章 液体晃动的基本理论简介 96

5.1 液体晃动的基本方程 96

5.2 自由液面晃动的变分公式 100

5.3 储腔类液体自由晃动简介 102

5.4 储腔类液体强迫晃动简介 105

5.5 储腔类微重力液体晃动简介 111

5.6 液体晃动等效力学模型研究 115

5.7 液体晃动的被动及主动控制问题研究 116

5.8 注记 117

第6章 液体大幅晃动数值仿真研究 118

6.1 求解液体大幅晃动问题的数值方法评述 118

6.2 非惯性坐标系中ALE描述的Navier-Stokes方程 123

6.3 作用于储腔的液动压力与力矩的计算 124

6.4 维液体非线性大幅晃动算例与结果分析 125

6.5 三维液体非线性大幅晃动算例与结果分析 131

6.6 带防晃隔板储腔中液体大幅晃动数值模拟 138

6.7 注记 142

第7章 微重力环境下液体非线性晃动动力学 144

7.1 微重力环境下静液面数值仿真 145

7.2 空间曲面上的基本微分量 159

7.3 表面张力的有限元数值计算 164

7.4 微重力环境下三维液体非线性晃动数值模拟 166

7.5 注记 172

第8章 液体大幅晃动与结构运动耦合问题研究 176

8.1 流体域及结构运动基本方程 177

8.2 耦合系统液-固接触面约束条件 178

8.3 液-固耦合系统动力学方程 180

8.4 数值计算、分析与结论 181

8.5 注记 184

8.6 结语 191

参考文献 195

附录 210

附录一 空间微分几何基础理论简介 210

附录二 二维液体大幅晃动计算机数值仿真程序 225