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第1章 流固耦合概述1

1.1 流固耦合基本概念1

1.2 流固耦合问题应用3

1.3 流固耦合分析方法7

1.3.1 线性流固耦合分析方法7

1.3.2 非线性流固耦合分析方法8

1.3.3 物态变化时流固耦合分析方法8

参考文献9

第2章 流固耦合的有限元法13

2.1 流体运动方程与流体元13

2.1.1 流体运动方程14

2.1.2 流体元18

2.2 结构运动方程23

2.3 时域与频域求解24

2.4 湿模态法与干模态法26

2.4.1 湿模态法26

2.4.2 干模态法27

2.5 杂交子结构法30

参考文献34

第3章 流固耦合的边界元法35

3.1 流体控制方程35

3.2 Green方程36

3.3 Hess-Smith方法38

3.4 干模态法39

3.5 湿模态法43

3.6 边界元法的应用46

参考文献48

第4章 流固耦合的SPH方法与谱单元方法49

4.1 概述49

4.2 SPH方法49

4.2.1 SPH基本原理50

4.2.2 SPH方法的关键技术53

4.2.3 SPH方法的数值实现63

4.2.4 SPH方法在舰船接触爆炸中的应用68

4.3 谱单元方法73

4.3.1 谱单元方法简介73

4.3.2 谱单元方法原理74

4.3.3 一维谱单元方法的应用78

4.3.4 三维谱单元方法的应用80

4.4 流固耦合问题的其他分析方法84

参考文献85

第5章 瞬态载荷作用下的流固耦合分析87

5.1 延迟势法及其数值解法87

5.1.1 延迟势法87

5.1.2 延迟势法的数值解法90

5.2 双渐近法96

5.2.1 早期近似法96

5.2.2 后期近似法97

5.2.3 双渐近法的形成99

5.2.4 声学近似DAA法102

5.3 改进的双渐近法106

5.3.1 改进方法的背景106

5.3.2 求解思路106

5.3.3 非线性双渐近法的有效性108

5.3.4 非线性双渐近法的应用110

5.3.5 冲击波对舰船结构的损伤111

5.3.6 冲击波与气泡对舰船结构的损伤113

参考文献115

第6章 小尺度物体的流固耦合振动116

6.1 漩涡脱落与涡激振动116

6.1.1 漩涡形成和脱落机理116

6.1.2 漩涡脱落特性118

6.2 细长弹性体的流固耦合振动预报135

6.2.1 升力振子模型136

6.2.2 升力相关模型138

6.2.3 弹性双柱流固耦合振动预报方法145

6.3 线内振动147

6.4 波流中小尺度物体振动分析147

6.4.1 莫里森公式148

6.4.2 莫里森公式中系数的讨论151

6.4.3 升力系数156

6.4.4 波浪中圆柱体的尾涡图形158

6.5 涡激振动的抑制方法160

6.6 深海立管与管线的涡激振动161

6.7 跳跃振动166

6.7.1 发生跳跃振动的条件和判断准则166

6.7.2 跳跃振动的稳态解168

6.7.3 减小跳跃振动的方法171

参考文献171

第7章 水下气泡与边界的耦合效应173

7.1 水下气泡动力学特性数值模型173

7.2 水下放电气泡实验设计174

7.2.1 电火花气泡形成原理174

7.2.2 实验装置的安装与使用174

7.3 水下气泡的种种特性176

7.3.1 自由场中气泡176

7.3.2 水平壁面附近气泡178

7.3.3 自由面附近气泡179

7.3.4 舷侧附近气泡179

7.3.5 气泡融合效应180

7.3.6 气泡与复杂结构的相互作用182

7.3.7 气泡与边界相互作用的数值模拟187

参考文献192