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流固耦合的研究极具影响力，从其产生以来无数科学家为其发展奋斗终生，近年来流固耦合研究发展的3个阶段为：第一，由线性流固耦合问题发展到非线性流固耦合阶段；第二，由固体结构的变形和强度问题发展到固体的屈曲阶段；第三，计算格式从单纯的固体有限元格式或流体的差分格式到混合或兼容的流固格式阶段。目前的研究可以在固体的结果中考虑材料的几何性与非线性；此外，在流体中也开始考虑有空化等效应跟粘性的流体模型,从而得以模拟出晃动、空化、飞溅等流固耦合方法。在流体激发振动中也已经开始考虑复杂的结构阵列和流体流动，使其更加接近真实情况，从而可以更好的应用于实际情况中。国外对流固耦合的研究起步早，发展迅速。自上个世纪中叶开始，国外对于流固耦合现象研究的相关人员通过对理论的分析，数值的计算和一些实验研究等手段对一些流固耦合现象开展研究工作，获得了大量的实用性结论，比如药柱变形跟燃气流动这两方面，为以后的流固耦合研究奠定了基础。之后Chang 等人采用自适应结构网格有限元法求解N-S 方程得到燃气的流动状态, 并根据药柱表面的燃气压强分布计算了药柱，绝热层，壳体的结构变形。依据变形, 全部重新调整网格, 再次计算燃气的流动过程。在2000 年，新世纪伊始，美国伊利诺斯大学先进火箭仿真中心(CSAR)建立了RSRM 固体火箭发动机的三维流固耦合模拟方法,采用并行代码, 并研制开发了点火瞬态过程仿真软GEN1。2003年Daron等人所在的ATK Thiokol Propulsion实验室采用Python 脚本语言建立了一种较为自动化的流固耦合计算流程, 并计算了大型分段式装药固体发动机药柱连接段处的流固耦合问题, 得到了不同弹性模量推进剂在点火燃气压力下的变形以及对流场的影响。从流固耦合分析的发展历程可以看出，由于理论研究的日趋成熟，对于流固耦合的分析逐渐转向实际模型应用。 56091
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我国的流固耦合研究起自20世纪80年代，并在20世纪末得到较快的发展。论文网国内对流固耦合的研究主要集中在航空领域的气动弹性问题,就气动弹性的耦合分析，国内的研究专家也给出了相应的理论与研究措施并成功付诸于实践。近年来，随着科学技术的进步，计算机的飞速发展，国内的很多科研单位以及高等院校也相继开展了相关研究，但是就自身研究的局限性以及起步晚理论研究不扎实这一现状，也仅是得到了一些初步性的结论，与国外相比差距很大。其中王世忠，刘玉兰等（1998年）讨论了流体的流速，压强变化以及固-液耦合阻尼和固-液耦合刚度对管道的固有频率的影响；张智勇等（2000年，2001年）对充液直管管系中固-液耦合对管系轴向振动的影响进行了研究，推导了低频情况下的充液直管轴向、横向振动传递阵与弯管单元的传递矩阵；王世忠，于石声等（2002年）用有限元法推导流体流速、压强变化以及固-液耦合阻尼和刚度对管道固有频率的影响；采用直接解法求出了输送管到自由振动的固有频率和极限流速；孙建刚利用ANSYS有限元分析软件建立了管道有限元数值分析模型。北京航空航天大学张小伟等利用ANSYS计算了NASA67的弯曲振动阶模态，然后在流场中给定叶片振幅计算了气动力和气动阻尼。张正秋、邹正平等也利用单步耦合方法对叶轮机颤振预测和稳定性分析作了讨论。从以往研究可以看出, 在理论研究日趋成熟的基础上, 管道破坏分析逐渐向应用有限元法建立实际模型的方向发展。本文正是立足于此, 应用ADINA中流固耦合分析求解器来建立地下管道破坏分析的有限元模型, 并实现了管道与流体之间相互耦合, 从而依据有限元模拟结果, 分析管内介质及流速等参数对管道破坏的影响, 以为工程实际提供科学依据。56091