物质点法在风与膜结构耦合作用中的应用研究

摘要：

为克服常用数值方法在风与膜结构的耦合计算中网格易畸变、耗费机时大的缺点，提出采用物质点法计算风与膜结构的耦合作用。结构域采用物质点法描述，流体域采用浸入边界法描述。结构对流体的作用通过对结构最边缘的网格节点施加边界条件来实现，流体对结构的作用通过在结构表面施加压力和剪力实现。分别给出了结构域、流体域和流固耦合计算的求解步骤。将该算法应用于二维膜结构的耦合计算，得到了结构响应和流体压力场等结果，与采用有限元法计算结果进行了对比，结果符合良好；同时与有限元法对比了计算效率，结果表明物质点法计算效率要高于有限元法。结果表明物质点法计算风与膜结构的流固耦合作用中可以得到准确的结果，且计算效率得到较大提升。

关键词：膜结构、流固耦合、物质点法、计算效率

分类号：TU973(地下建筑)

资助基金：国家自然科学基金51108345；同济大学土木工程防灾国家重点实验室开放基金SLDRCE －MB －04；辽宁省教育厅基金一般项目L2013134；江苏省工程力学分析重点实验室东南大学开放课题基金

在线出版日期：2015-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：102-106