風(fēng)與結(jié)構(gòu)耦合作用的理論及數(shù)值模擬研究.pdf

1、風(fēng)與結(jié)構(gòu)的耦合作用是自然界中廣泛存在的一種現(xiàn)象，從本質(zhì)上看，它是兩個(gè)物理場(chǎng)之間相互作用又相互影響的物理現(xiàn)象。在建筑工程中，大跨屋蓋及索、膜等結(jié)構(gòu)，大多質(zhì)量輕、剛度小，這使得結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載的敏感性增強(qiáng)，傳統(tǒng)的風(fēng)工程理論已不能滿足工程實(shí)際的需要，因此建筑結(jié)構(gòu)與風(fēng)的耦合作用得到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。
　　 風(fēng)的本質(zhì)是流體的流動(dòng)現(xiàn)象，因此文中將風(fēng)抽象為流體進(jìn)行研究，同時(shí)對(duì)流體與結(jié)構(gòu)的耦合作用研究采用弱耦合算法，主要的工作有以下三個(gè)方面：

2、r>　　 1.提出了弱耦合算法理論框架，這一理論框架是對(duì)弱耦合分析過程和方法的總結(jié)，它使流體域和固體域各自成熟的求解器能夠得到充分的利用。
　　 2.首次提出在流一固耦合問題分析中應(yīng)用CBS(Characteristic-Based Split)算法求解不可壓縮流體，詳細(xì)論述了CBS算法的基本理論，并基于CBS算法推導(dǎo)了流體力學(xué)基本控制方程的有限元離散格式，開發(fā)了用于三維層流和湍流問題分析的有限元程序。
　　 3.首次

3、提出將隨動(dòng)有限元法應(yīng)用到三維流-固耦合問題的分析中，推導(dǎo)了適用于節(jié)點(diǎn)具有六個(gè)自由度的三角形平板殼單元的隨動(dòng)有限元方程，詳細(xì)論述了通過隨動(dòng)有限元方程將線性殼單元應(yīng)用到幾何非線性分析的過程。通過將具有面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的膜單元與DKT薄板單元組合，成功的構(gòu)建了節(jié)點(diǎn)具有六個(gè)自由度適用于幾何非線性分析的殼單元；改進(jìn)了辛科維奇等提出的隨動(dòng)有限元?jiǎng)恿Ψ治龇椒?，并將文中推?dǎo)的新型殼單元用于動(dòng)力分析，在滿足計(jì)算精度的前提下，使其公式推導(dǎo)更加簡(jiǎn)潔，具有更高的