高空气球发放过程中的流固耦合动力学研究

摘要：

解除高空气球发放约束后,柔性薄膜结构与内部氦气和外部空气之间形成流固耦合,气球受力和形态变化剧烈,影响气球的安全.针对高空气球发放过程中系缆的动力学模型通过悬链线方程推导得出微分方程,应用多段打靶法得出发放过程中系缆的准静态发放过程,并通过LS-DYNA有限元仿真软件采用SPH方法模拟内部流场建立高空气球的流固耦合模型,将数值仿真的结果通过有限元软件对高空气球的发放过程进行仿真,分析受到冲击时球膜形状及应力的变化.通过仿真计算发现,高空气球在释放和冲击时加速度较大,发放过程中受阻力和系缆影响速度到达峰值后逐渐减小,在系缆拉直的一瞬间产生冲击,球膜顶部和底部受力较大,因此发放时应加强球顶和球底的保护.

关键词：高空气球、发放、动力学行为、流固耦合

所属期刊栏目：40

分类号：V411.8(基础理论及试验)

在线出版日期：2023-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：60-66