مدل سازی جریان در کانال با استفاده از تحلیل ایزوژئومتریک | ||
مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
مقاله 2، دوره 5، شماره 4، دی 1394، صفحه 15-26 اصل مقاله (1.21 M) | ||
نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2015.565 | ||
نویسندگان | ||
رامین امینی1؛ رضا مقصودی* 2؛ ناصر ظریف مقدم باصفت3؛ سید مهدی توکلی1 | ||
1استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود | ||
2دانشجوی دکتری عمران، گرایش هیدرولیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود | ||
3مدرس دانشکده فنی وحرفهای شهید منتظری، مشهد | ||
چکیده | ||
در این مقاله با استفاده از تحلیل ایزوژئومتریک، دو نوع جریان مدلسازی میشوند. اولین مسئله، بررسی توزیع سرعت در کانال شیبدار با جریان یکنواخت و دومین مسئله، مدلسازی جریان غیرچرخشی اطراف یک مانع دایروی و مستطیلی است. در روش تحلیل ایزوژئومتریک، توابع مجهول معادله دیفرانسیل و همچنین مدلسازی هندسه با استفاده از توابع نربز انجام میشود. به علت توانایی توابع نربز در ساخت منحنیها و سطوح با دقت بالا، کانالهای که دارای مرز پیچیده میباشند را میتوان به راحتی با استفاده از این توابع مدلسازی کرد. در این مقاله از این خصوصیت مهم روش تحلیل ایزوژئومتریک استفاده شده است. نتایج تحلیل ایزوژئومتریک با روش اجزای محدود نیز مقایسه میشود و توانایی روش تحلیل ایزژئومتریک در برابر روش اجزای محدود، مورد بررسی قرار میگیرد. علاوهبر این اثرات تعدادی از پارامترهای روش تحلیل ایزوژئومتریک مانند بینظمی نقاط کنترل شبکه، بردارهای گرهی مختلف و تعداد نقاط کنترلی، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. | ||
کلیدواژهها | ||
تحلیل ایزوژئومتریک؛ توابع نربز؛ جریان در کانال؛ جریان غیرچرخشی | ||
مراجع | ||
[1] Hughes TGR, Cottrell JA, Bazilevs Y (2005) Isogeometric analysis: CAD, finite elements, NURBS, exact geometry and mesh refinement. Comput Methods Appl Mech Engrg 194: 4135-4195. [2] Lipton S, Evans JA, Bazilevs Y, Elguedj T, Hughes TJR (2010) Robustness of isogeometric structural discretizations under severe mesh distortion. Comput Methods Appl Mech Engrg 199(5-8): 357–373. [3] Wall WA, Frenzel MA, Cyron C (2008) Isogeometric structural shape optimization. Comput Methods Appl Mech Engrg 197 (33-40): 2976-2988. [4] Benson DJ, Bazilevs Y, Hsu MC, Hughes TJR (2010) Isogeometric shell analysis: the Reissner–Mindlin shell Comput Methods Appl Mech Engrg 199 (5-8): 276-289. [5] Cottrell JA, Reali A, Bazilevs Y, Hughes TJR (2006) Isogeometric analysis of structural vibrations Comput Methods Appl Mech Engrg 195 (41-43): 5257-5296. [6] Elguedj T, Bazilevs Y, Calo VM, Hughes TJR (2008) B and –F projection methods for nearly incompressible linear and non-linear elasticity and plasticity using higher-order NURBS elements. Comput Methods Appl Mech Engrg 197: 2732-2762. [7] Bazilevs Y, Calo VM, Cottrell JA, Hughes TJR, Reali A, Scovazzi G (2007) Variational multiscale residualbased turbulence modeling for large eddy simulation of incompressible flows. Comput Methods Appl Mech Engrg 197 (1-4): 173-201. [8] Bazilevs Y, Calo VM, Hughes TJR, Zhang Y (2008) Isogeometric fluid–structure interaction: theory, algorithms, and computations. Comput Mech 43 (1): 3-37. [9] Bazilevs Y, Calo VM, Zhang Y, Hughes TJR (2006) Isogeometric fluid–structure interaction analysis with applications to arterial blood flow. Comput Mech 38: 310-322. [10] Bazilevs Y, Hughes TJR (2008) NURBS-based isogeometric analysis for the computation of flows about rotating components. Comput Mech 43: 143-150. [11] Gmez H, Calo V, Bazilevs Y, Hughes TJR (2008) Isogeometric analysis of the Cahn–Hilliard phase–field model. Comput Methods Appl Mech Engrg 197 (49-50): 4333-4352. [12] Piegl L., Tiller W., (1997) The NURBS Book, 2nd ed, Springer-Verlag, New York. [13] Hassani B, Moghaddam NZ, Tavakkoli SM (2009) Isogeometrical solution of Laplace equation, Asian J of Civil Eng 10 (5): 572-592. [14] Hassani B, Khanzadi M, Tavakkoli SM, Moghaddam NZ (2009) Isogeometric shape optimization of three dimensional problems. 8th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization, June 1 - 5, Lisbon, Portugal. [15] Rogers DF (2001) An Introduction to NURBS with Historical Perspective, Academic Press, San Diego. [16] Dempski K (2003) Focus on Curves and Surfaces. Premier Press. USA. [17] Farin G, Hoschekf J, Kim MS (2002) Handbook of Computer Aided Geometric Design. Elsevier Press. USA. First edition. [18] Salomon D (2006) Curves and Surfaces for Computer Graphics. Springer Press. Printed in the United States of America. [19] Fox and McDonald’s (2011), Introduction to fluid mechanics. John Wiley & sons. Inc. 8nd ed. [20] Reddy JN (1993) An Introduction to the finite element method. McGraw-Hill. New York. 2nd ed. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,636 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,915 |