第1章 绪论 1
1.1 流固耦合动力学的研究进展 2
1.2 流固耦合试验研究现状 12
1.3 本书的主要内容 12
参考文献 13
第2章 流体力学的基本控制方程 19
2.1 连续介质假设 19
2.2 描述流体运动的方法 20
2.3 雷诺输运方程 22
2.4 质量守恒控制方程 24
2.5 动量守恒控制方程 25
2.6 能量守恒控制方程 28
2.7 流体控制方程不同形式之间的转化 32
2.8 物理辅助条件 35
2.9 本章小结 35
参考文献 36
第3章 湍流及其工程湍流模型 37
3.1 湍流概念 37
3.2 湍流的描述方法 38
3.3 湍流运动的雷诺方程 41
3.4 湍流数值计算方法 44
3.5 基于雷诺时均Navier-Stokes方程的湍流模拟 45
3.6 雷诺应力方程模型 53
3.7 本章小结 56
参考文献 56
第4章 大涡模拟方法及其应用 57
4.1 湍流数值模拟发展趋势 57
4.2 亚格子应力模型 58
4.3 一方程混合动态亚格子模型的建立 63
4.4 流体控制方程的时空离散方法 66
4.5 离散代数方程组的基本解法 70
4.6 可动区域中流动问题的模拟 71
4.7 数值算例与工程应用 71
4.8 本章小结 117
参考文献 118
第5章 基于ALE的同步迭代强耦合方法及其应用 120
5.1 ALE描述下的流动控制方程 120
5.2 流动控制方程的有限体积离散 121
5.3 ALE描述下运动网格的几何守恒定律 124
5.4 流体动网格更新技术 126
5.5 几何非线性结构动力有限元模型 127
5.6 耦合界面条件 132
5.7 耦合界面不匹配网格间运动和载荷的传递 132
5.8 非线性流体-结构系统耦合算法 137
5.9 数值算例与工程应用 139
5.10 本章小结 166
参考文献 167
第6章 基于PPE的整体积分紧耦合方法及其应用 169
6.1 ALE描述下流体控制方程组的有限元离散 169
6.2 几何非线性的结构动力控制方程的有限元离散 170
6.3 耦合界面边界条件 171
6.4 非线性流体-结构整体积分紧耦合算法 171
6.5 数值算例 176
6.6 本章小结 179
参考文献 180
第7章 流固耦合试验研究 181
7.1 试验系统及试验手段 181
7.2 试验基本步骤 184
7.3 试验结果与分析 185
7.4 数值模拟与试验结果对比分析 194
7.5 本章小结 200
“水科学博士文库”编后语 201