模拟维粘性液体非线性大幅晃动的ALE有限元分步法

摘要

针对Navier-Stokes方程将ALE(Arbitrary Lagrange Euler)方法引入到有限元的速度压力分步格式中，利用Galerkin加权余量推导了求解三维液体非线性大幅晃动的数植离散方程。推导了三维液体自由液面上结点法向矢量的数值计算方法，通过时圆筒形贮腔中三维液体大幅晃动的数值模拟、揭示了三维液体大幅晃动的一些重要非线性特性。通过对带有圆环形肋板圆筒形贮腔中三维液体大幅晃动的数值模拟，揭示了圆环形隔板阻尼器时晃动的阻尼机理和阻尼效应。编制了三维流体非线性大幅晃动的数值摸拟计算机程序，进行了算例计算分析、得出了一些重要结论，并与有关实验结果基本符合。