拓扑优化减晃的数值模拟研究

摘要

晃荡现象是海洋工程、船舶领域和航空航天领域工程常见的流动现象.本文采用计算流体力学数值方法,针对长方体容器内流体晃荡问题进行研究,采用VOF方法模拟了流场中间加入隔板的晃荡问题,对流场进行了界面和受力方面的分析对比.然后本文将晃荡的计算程序和拓扑优化程序结合起来,在最优控制理论的基础上对隔板的形状进行了拓扑优化,使流体对容器边壁的冲击压力尽可能减小.本研究独创性地采用拓扑优化方法解决减晃问题,给晃荡研究提供了一个新的思路,也可对其他方面的研究产生启发.