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多體系統流固耦合動力學(精)

  • 作者：陳東陽//葉鵬程//黃橋高//施瑤|責編:金林茹
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122471451
  • 出版日期：2025/11/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：344
人民幣：RMB 129 元      售價：元
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內容大鋼
    本書深入探討了複雜多剛柔耦合系統裝備中的流固耦合動力學問題，內容涵蓋柔性柱體結構、海洋立管、風力機以及水下航行器操舵系統等多剛柔耦合系統的線性與非線性流固耦合動力學，以及基於多體系統傳遞矩陣法的最新理論成果及利用計算流體力學和有限元方法解決傳統流固耦合問題的技術手段。本書通過將理論知識與實際工程項目緊密結合，並輔以大量真實案例分析，使讀者能夠更加直觀地理解相關概念和技術應用，掌握當前流固耦合動力學領域的最新發展動態及其在工程實踐中的具體應用方法。對於部分算例，本書還提供了相應的軟體二次開發代碼及MATLAB模擬程序，便於讀者進行實際操作練習。
    本書適合力學、海洋工程、航空航天工程等領域科研技術人員及相關高等院校師生參考。
作者介紹
陳東陽//葉鵬程//黃橋高//施瑤|責編:金林茹
目錄
第1章  多體系統流固耦合問題概述
  1.1  柔性柱體系統渦激振動與控制研究進展
  1.2  風力機多體系統橫風向渦激振動研究進展
  1.3  海洋立管多體系統渦激振動研究進展
  1.4  深海超大型航行器舵驅動系統水彈性振動研究進展
  1.5  多體系統流固耦合研究存在的問題及解決方法
第2章  多體系統流固耦合問題的基本理論與方法
  2.1  概述
  2.2  多體系統動力學求解方法
    2.2.1  多體系統傳遞矩陣法（MSTMM）基本理論
    2.2.2  有限元法（FEM）基本理論
  2.3  流體載荷求解方法
    2.3.1  Theodorsen非定常流體理論
    2.3.2  VanderPol尾流振子模型
    2.3.3  計算流體力學（CFD）理論
  2.4  流固耦合問題研究的基本方法
  2.5  本章小結
第3章  二元多體耦合結構渦激振動特徵與渦振應用
  3.1  概述
  3.2  二維彈性支撐柱體渦激振動（VIV）動力學模型
    3.2.1  基於VanderPol尾流振子模型的彈性支撐柱體VIV模型
    3.2.2  基於CFD模型的彈性支撐柱體VIV建模與二次開發
  3.3  二維彈性支撐柱體VIV機理
    3.3.1  基於VanderPol模型的彈性支撐柱體VIV模型計算結果
    3.3.2  基於CFD模型的彈性支撐柱體VIV模型計算結果
  3.4  安裝NES的二維彈性支撐柱體渦激振動減振
    3.4.1  NES簡介
    3.4.2  基於VanderPol尾流振子模型的R-NES減振
    3.4.3  基於CFD模型的T-NES減振
    3.4.4  基於VanderPol尾流振子模型的T-NES渦振控制
  3.5  翼型-渦振圓柱多體耦合結構渦激振動特徵及翼型流動控制
    3.5.1  翼型-渦振圓柱多體耦合結構動力學建模
    3.5.2  多渦振圓柱-翼型多體耦合結構流動控制模擬分析
    3.5.3  翼型尾流干涉下柱體渦激振動與控制動力學建模
    3.5.4  翼型尾流干涉下柱體渦激振動與控制模擬結果分析
  3.6  剛性連接四柱體耦合結構渦激振動特徵及流動控制
    3.6.1  剛性連接四柱體耦合結構動力學建模
    3.6.2  剛性連接四柱體耦合結構流動模擬分析
    3.6.3  剛性連接四柱體耦合結構流動控制模擬分析
  3.7  非線性彈簧支撐柱體結構渦激振動特徵及流動控制
    3.7.1  非線性彈簧支撐柱體結構動力學建模
    3.7.2  非線性彈簧支撐柱體結構流動模擬分析
  3.8  本章小結
第4章  風力機多體耦合結構渦激振動與控制
  4.1  概述
  4.2  三維風力機多體系統渦激振動
    4.2.1  基於MSTMM的風力機葉輪結構建模
    4.2.2  風力機柔塔（塔筒）動力學建模
    4.2.3  基於MSTMM的風力機整機結構建模
  4.3  T-NES作用下的三維柔性風力機柔塔系統渦激振動減振

    4.3.1  T-NES作用下的柔塔動力學建模
    4.3.2  T-NES對三維柔塔渦激振動的影響
  4.4  本章小結
第5章  海洋立管多體系統渦激振動與控制
  5.1  概述
  5.2  三維RTP立管渦激振動
    5.2.1  RTP立管物理模型簡化
    5.2.2  RTP立管動力學特性建模
    5.2.3  RTP立管動力學方程
    5.2.4  RTP立管振動特性及渦激振動模型驗證
    5.2.5  RTP立管渦激振動特性分析
  5.3  螺旋列板渦激抑制裝置的動態設計方法
    5.3.1  計算模型與設計方法
    5.3.2  螺旋列板的設計及相關參數
    5.3.3  模型驗證
    5.3.4  模擬結果分析
  5.4  安裝螺旋列板的三維海洋立管渦激振動減振
    5.4.1  基於CFD/FEM雙向耦合的立管渦激振動模型驗證
    5.4.2  安裝有螺旋列板的立管渦激振動響應
  5.5  RTP輸流管道的穩定性
    5.5.1  RTP輸流管道的動力學方程
    5.5.2  複合材料經典層合板理論
    5.5.3  基於MSTMM的RTP振動特性
    5.5.4  RTP穩定性分析
  5.6  本章小結
第6章  水下航行器舵系統振動特性模擬方法與結果分析
  6.1  概述
  6.2  基於MSTMM的舵系統建模
    6.2.1  彎扭耦合梁建模
    6.2.2  舵系統動力學模型
  6.3  舵系統動力學參數確定方法
    6.3.1  舵系統FEM建模
    6.3.2  基於FEM的模型驗證分析
    6.3.3  基於FEM的舵系統網格無關性驗證
    6.3.4  舵系統彎曲、扭轉剛度參數獲取
  6.4  基於MSTMM的舵系統振動特性模擬結果
  6.5  本章小結
第7章  二元系統顫振模型模擬方法與結果分析
  7.1  概述
  7.2  二維懸臂彎扭耦合梁線性模擬
    7.2.1  二維懸臂彎扭耦合梁建模
    7.2.2  V-g法作模型驗證
  7.3  三維懸臂彎扭耦合梁線性模擬
    7.3.1  三維懸臂彎扭耦合梁建模
    7.3.2  V-g法作模型驗證
  7.4  懸臂彎扭耦合梁非線性顫振模擬
    7.4.1  懸臂樑系統建模
    7.4.2  模擬結果分析
  7.5  考慮氣動力非線性的懸臂樑顫振模擬
    7.5.1  懸臂樑顫振運動建模

    7.5.2  模擬結果分析
  7.6  懸臂彎扭耦合梁的超聲速模擬
    7.6.1  超聲速顫振運動建模
    7.6.2  模擬結果分析
  7.7  本章小結
第8章  水下航行器舵系統線性、非線性水彈性模擬
  8.1  概述
  8.2  基於MSTMM的舵系統水彈性計算
    8.2.1  基於MSTMM的舵系統線性顫振模型頻域分析
    8.2.2  基於MSTMM的舵系統線性顫振模型時域分析
    8.2.3  模型驗證
    8.2.4  基於MSTMM的舵系統水彈性計算結果分析
  8.3  結構參數和間隙非線性對舵系統水彈性的影響規律
    8.3.1  基於MSTMM的舵系統二元顫振模型建模方法和參數獲取
    8.3.2  舵系統的二元顫振模型建模
    8.3.3  舵系統二元顫振模型建模合理性驗證
    8.3.4  計算結果討論
  8.4  全三維舵系統非線性顫振建模與模擬分析
  8.5  本章小結
參考文獻

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