ارائه الگوریتم مرز غوطه ور شبکه بولتزمن- شبکه فنر جهت بررسی رفتار صفحه تغییر شکل پذیر دوبعدی تحت اثر جریان سیال

Abstract

در این مطالعه یک روش ترکیبی و دوبعدی مرز غوطه ور- شبکه بولتزمن- شبکه فنر پیشنهاد شده است. در این روش ترکیبی از معادلات شبکه بولتزمن به علاوه الگوریتم اعمال نیروی چندمرحله‌ای به عنوان حل‌گر دامنه سیال و از روش مرز غوطه ور برای محاسبه نیروی اندرکنشی سیال و جامد استفاده شده است. برای تحلیل تغییر شکل جسم نیز روش شبکه فنر به کار گرفته شده است. در این مدل، جسم جامد به صورت مجموعه ای از فنرهای خطی فرض می‌شود که به صورت منظم در کنار هم قرار می‌گیرند. جهت کاهش ناپایداری‌ها و محدودیت‌های موجود در انتخاب سایز شبکه و گام زمانی رو ش‌های ترکیبی قبلی شبکه بولتزمن- شبکه فنر، در این مطالعه برای اولین بار یک الگوریتم ضمنی شبکه فنر منطبق بر روش مرز غوطه ور- شبکه بولتزمن ارائه شده است. درنهایت، حل‌گرهای سیال و جامد به ترتیب با شبیه‌سازی جریان عبوری از روی جسم صلب و همچنین تغییر شکل تیر یک سرگیردار تحت بارگذاری محوری و خمشی صحت سنجی می‌شوند. سپس یک صفحه دوبعدی الاستیک که در قسمت میانی خود ثاب تشده در حضور جریان سیال شبیه‌سازی می‌شود. نتایج عددی در کد توسعه داده شده با استفاده از نرم افزار کامسول نیز جهت اطمینان بیشتر مقایسه می‌شود که دقت این روش ترکیبی را نشان می‌دهد. همین طور نشان داده می‌شود که کاهش صلبیت صفحه باعث کاهش ضریب درگ و همین طور به تعویق افتادن شروع شرایط ناپایا در جریان حول صفحه می‌شود