1.2 国内外研究现状

1.3 存在问题

随着当前经济发展和城市扩张，地下管道输送应用越来越广泛，被称为城市的地下生命线输液管网，使系统变得极为脆弱。此外，航空航天工业在世界上发展迅速，但由于飞机引擎的“飞机的心脏”是限制其发展的主要因素。目前，飞机发动机越来越高负荷，高效率和高可靠性趋势，高负荷引起的高压力梯度，容易导致气流分离，并随着技术的发展，航空发动机设计使得材料越轻，更薄，这使得大大增加发动机内部的非定常流的影响之刃，成为发动机的空气动力学和结构设计是要考虑的关键问题之一。鉴于先前认为的气动或，仅靠结构性因素不能满足实际需要，必须是气动和结构设计相结合，考虑它们的相互作用的影响。大型液体火箭推进系统纵向振动的相互作用所产生的不稳定的闭环自激振动引起火箭激烈的低频振动，使得整个火箭的不稳定，导致火箭和卫星的设备可靠性降低或结构甚至飞行失败。因此，FSI的研究也有一个很大的发展空间，等待着我们去探索这些问题的解决。近年来一些期刊包括一些很优秀的期刊对其的翻译也是花样很多，不规范，不统一。例如：流固耦合译为：fluid structure interaction,fluid-structure interaction ,interaction of fluid structure等等不同的翻译。在着对于管道研究模型的选取不同所应用的范围和结果研究的准确性有不同程度的影响。因此如何选择合适的模型很重要。一般我们常见的模型是梁模型，但对于管道的研究我们要采用壳模型。在其研究过程中对其的影响因素很多，一般我们是在一定的假设条件上进行研究的，所以结果与实际存在一些差异。

1.4 本文的研究内容

本文首先通过对国内外流固耦合研究的介绍分析当下在流固耦合方面还在努力研究的方向以及未来研究的发展趋势，然后结合实例讨论目前流固耦合研究的问题及其困难通过建立有限元的数学模型对要对压力流固耦合现象进行分析，运用adina8.5软件进行模拟，分别对流体和固体进行建模分析，对管道采取两端固结的约束方式，通过改变管壁厚度、流体性质、流速、压强来分析这些因素对管道的受力以及管道的自振频率的影响

第一，熟悉ADINA8.5软件，了解固体建模的ADINA-structure以及流固耦合的ADNIA-CFD建立流体模型的区别，弄明白软件使用过程中常出现的问题，提高实际仿真的效率。

第二，考查管道模型，根据实际生活中的管道实体建立ADINA-structure的管道模型，确定管道厚度受力情况，以及采取的约束方式。

第三，考查本文所需要用到的流体，查阅资料，找出水，汽油，煤油的相关的密度，粘度，整理记录。

第四，根据相关资料准确建立ADINA-structure的管道模型以及ADINA-CFD流体模型。

第五，采取控制变量法，分别分析壁厚，流体性质，压强，流速等因素对于管道受力的影响。

第六，采取控制变量法，分别分析壁厚，流体性质，压强，流速等因素对于管道自振频率的影响。

第七，总结与展望。

第二章 流固耦合分析基本理论

2.1 流固耦合分析方法简介

什么是流固耦合呢？流固耦合就是流体力学和固体力学二者交叉而生成的一门且独立两者之外的力学分支,它所研究对象是固体在流场作用下的各种现象以及固体发生变形或进行运动对流场影响。流固耦合力学的一个重要特征就是两相介质之间的相互作用,固体会在流体动载荷作用下产生变形或者运动，而固体的变形或运动又反过来作用于流场，从而改变流体中载荷的大小与分布，也正是这种相互作用的现象在不同条件下产生各种各样的流固耦合现象。 ADINA压力管道流固耦合分析(3):http://www.751com.cn/gongcheng/lunwen_60503.html