申请/专利权人：东北大学

申请日：2023-12-07

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117875140A

主分类号：G06F30/25

分类号：G06F30/25;G06F30/28;G16C60/00;G06F111/10;G06F113/08;G06F113/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明提供复杂流体‑细长柔性颗粒相互作用特性的数值模拟方法，本发明基于熔融沉积成型过程中细长柔性颗粒的运动过程，使用非牛顿Carreau模型表征熔融状态热塑性材料的流变性质，可以很好的描述熔融原材料的粘度随剪切速率的变化情况，使用重叠网格技术实现细长柔性颗粒在流体中的大幅度运动，充分考虑了非牛顿流体与细长柔性颗粒之间的相互作用，能够预测细长柔性颗粒的变形、位置和姿态，并准确计算颗粒的阻力系数、升力系数和力矩系数。为熔融沉积成型设备的改进和优化设计提供了有效解决途径，具有重要的理论意义和实用价值。

主权项：1.复杂流体-细长柔性颗粒相互作用特性的数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用建模软件绘制细长柔性颗粒和流体域模型，使用网格划分工具对流体域和颗粒周围划分网格；步骤2：利用OpenFoam软件对绘制的网格建立基本物理模型：基本控制方程，包括连续性方程、动量方程、流体本构方程和重叠网格控制方程；步骤3：定义非牛顿流体和细长柔性颗粒的物性参数和初始条件，所属的物性参数包括：流体密度、粘度、颗粒纵横比和颗粒刚度，初始条件包括：液体流速；步骤4：定义计算域进出口的边界条件；步骤5：对步骤2的方程进行离散化，并采用步骤3和步骤4中定义的初始条件和边界条件进行封闭和求解；步骤6：对整个计算域进行初始化，设定时间步长和模拟结束时长，对计算域内代数方程组进行反复迭代，求解计算域内的压力和速度分布；计算非牛顿流体中不同刚度细长柔性颗粒的变形、位置和姿态，以及细长颗粒的阻力系数、升力系数和力矩系数，直到模拟时间结束，完成熔融沉积成型过程细长柔性颗粒运动特性的数值模拟，并利用时间步长机制保存计算数据；步骤7：对计算结果进行后处理。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东北大学 复杂流体-细长柔性颗粒相互作用特性的数值模拟方法

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