梅冠华
- 作品数：15 被引量：30H指数：3
- 供职机构：江苏大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家重点基础研究发展计划江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：理学文化科学航空宇航科学技术建筑科学更多>>
- 多级有限元构造N-S方程的近似惯性流形及其在非线性连续动力系统数值降维中的应用
- 基于惯性流形,结合有限元方法,将大规模数值降维的思想应用于复杂的计算流体动力学中。论文提出和推导了求解N-S方程新的数值方法,即基于近似惯性流形的非线性Galerkin有限元方法。这种方法的特点是将所求解的未知量分解成大...
- 张家忠任晟梅冠华
- 关键词：非线性动力学近似惯性流形
- 文献传递
- 基于时滞惯性流形的二维平面壁板非线性气动弹性分析被引量：5
- 2012年
- 采用平板的Von Karman几何大变形理论以及气动力的一阶活塞理论,详细研究了二维平面壁板的非线性气动弹性现象,推导出系统的非线性偏微分控制方程。运用基于时滞惯性流形的非线性Galerkin方法求解方程,将高阶屈曲模态用低阶模态来表示并引入时间滞后,既保留计算精度又大幅度地节约计算时间。分别以无量纲动压和无量纲压缩内力为分岔参数,详细数值分析了其中的气动弹性行为,无量纲幅值为响应给出了分岔图,发现系统存在阵发性通往混沌的途径,及混沌区域周期窗口和自相似的特征。通过对系统的相图、位移的FFT频谱以及Lyapunov指数的分析,发现系统的动力学行为存在稳定、屈曲、谐调和非谐调运动四种典型类型,而非谐调运动又表现出倍周期运动、准周期运动和混沌运动等丰富的非线性响应,研究结果为识别和进一步控制此类非线性气动弹性现象提供了理论依据。
- 梅冠华张家忠席光
- 关键词：时滞惯性流形气动弹性非线性动力学动力屈曲
- 时滞惯性流形在三维壁板颤振数值分析中的应用被引量：2
- 2011年
- 应用时滞惯性流形(IMD)对三维壁板颤振问题进行了数值分析.采用von Karman几何大变形理论和一阶活塞理论分别描述平板变形和气动力,由此给出了系统的非线性偏微分控制方程;采用基于IMD的非线性Galerkin方法,将控制方程的解投影到由其线性算子的特征函数所张成的完备空间内,并截取有限阶模态来逼近真实解,从而将原无穷维动力系统近似为有限维动力系统;根据IMD思想,构造了反映高、低阶模态关系的时滞表达式,使得在数值模拟过程中无需通过复杂数值积分即可直接获取高阶位移分量,从而降低了系统维数,缩减了计算量;对系统的平面稳定、屈曲失稳、极限环振动和非简谐周期振动进行了详细分析,求取了平面稳定区域边界.与传统Galerkin方法(TGM)的比较表明,IMD能够达到TGM的计算精度,并使计算时间缩减了7%~11%,说明IMD具有高效、省时的特性,可广泛应用于多自由度耗散型动力系统的求解.
- 梅冠华张家忠
- 关键词：时滞惯性流形非线性GALERKIN方法壁板颤振
- 虚拟仿真在流体机械原理课程教学中的应用被引量：6
- 2017年
- 为了发挥虚拟仿真实验在流体机械原理教学方面的作用,采用计算流体动力学技术设计了教学素材,对流体机械内部复杂流动、流体机械运行性能、流体机械运行稳定性3个核心内容的教学进行了设计,在此基础上为学生提供了动手实践的平台。结合本专业的特点,以叶片泵为例进行流体机械原理的虚拟仿真教学,结合专业教师的科研项目,为学生参与虚拟仿真的教学提供了有利条件。本课程的虚拟仿真教学实施注重知识与能力的结合、注重运用先进手段解决实体实验不能解决的问题,分组实施教学,取得了良好的效果。
- 康灿梅冠华代翠代翠
- 关键词：流体机械计算流体动力学
- 基于时滞惯性流形的浅拱动力屈曲研究被引量：8
- 2009年
- 从动力学观点,浅拱受冲击是一种无穷维或者连续的动力系统,针对抛物线浅拱,应用有关薄壁结构的基本理论和非线性几何关系推导并建立其控制微分方程。然后,利用时滞惯性流形的新思想,提出一种求解这类强非线性偏微分方程的新方法,即基于时滞惯性流形的非线性Galerkin方法。通过这种方法,把原始方程的解投影到由控制方程中线性算子的特征函数所张成的完备空间内,并构造出无限维子空间内的动力行为与有限维子空间内的动力行为之间的耦合作用,该耦合作用认为高低阶分量间的相互作用并不是一种简单的瞬时行为,而是与模态发展的历史有关。通过数值分析得到:系统存在两个稳定平衡位置,与传统的Galerkin方法相比,所提出的基于时滞惯性流形的非线性Galerkin方法可以大幅度地降低方程的维数,提高计算速度,有效地降低对计算机内存的需求和减少计算时间。某种程度上,时滞惯性流形为系统的非线性动力行为如屈曲、分岔、突跳等动态模拟和数值分析提供了一个新的更为合理的研究手段。
- 张家忠陈丽莺梅冠华周志宏苏哲
- 关键词：时滞惯性流形特征函数动力屈曲屈曲模态
- 一种用于飞行器的空气动力学高性能翼型
- 本发明涉及一种用于飞行器的空气动力学高性能翼型，该翼型的前缘处设有空腔、及将空腔的开口覆盖住的弹性蒙皮。本发明通过对弹性结构加载强迫振动，或者利用其在飞行过程中，与流体发生强烈的流固耦合所产生的自激振动，对流动进行控制，...
- 张家忠陈嘉辉孙旭梅冠华
- 文献传递
- 《流体力学》课程教学改革探索被引量：3
- 2022年
- 《流体力学》是高等院校工科本科生的一门重要的专业基础课,课程对于学生后续专业课程的学习、工作和生活都具有重大意义。但该课程涵盖知识点宽广且专业跨度大,使得讲授和学习的难度较大。通过对该课程教学现状的分析,提出了一些行之有效的教学手段和学习方法,包括结合专业特点精心设计教学以调动学生兴趣、加强预习以夯实前期学习基础、更新教学内容与丰富教学资源、增加理论与实际的结合以培养学生发现问题、解决问题的能力和合理健全考核机制以全面验收学习效果,取得了较好的效果。
- 顾媛媛梅冠华王晓英王贞涛
- 关键词：流体力学教学设计教学改革
- 基于时滞惯性流形的浅拱动力屈曲研究
- 从动力学观点,浅拱受冲击是一种无穷维或者连续的动力系统,论文针对抛物线浅拱,应用有关薄壁结构的基本理论和非线性几何关系推导并建立其控制微分方程。然后,利用时滞惯性流形的新思想,提出一种求解这类强非线性偏微分方程的新方法,...
- 张家忠陈丽莺梅冠华周志宏苏哲
- 关键词：时滞惯性流形特征函数动力屈曲屈曲模态
- 文献传递
- 二维壁板颤振的本征正交分解降阶模型研究被引量：3
- 2017年
- 针对二维壁板颤振问题,基于Galerkin方法和本征正交分解(POD)方法,发展了兼具高效性和全局性的降阶模型(ROM)。简述了二维壁板颤振的经典Galerkin解法,及在物理空间上提取POD模态和建立ROM的传统方法。为简化流程和提高效率,发展了一种在Galerkin基函数所张成的模态空间上进行POD模态提取与ROM建立的新方法,并证明了该方法与传统POD-ROM的等效性。随后,通过对系统典型响应的POD模态分析,表明POD模态可高效反映系统的最本质特征。基于混沌响应下的POD模态建立了ROM,并用其详细研究了系统的分岔特性和稳定区域边界。计算表明该POD-ROM与Galerkin方法的计算精度非常接近,计算效率却有大幅提升。该方法可推广应用于其他复杂动力系统的ROM构建。
- 梅冠华康灿张家忠
- 关键词：壁板颤振气动弹性降阶模型本征正交分解
- 用于跨/超声速壁板颤振精确分析的流-固耦合有限元算法被引量：3
- 2014年
- 为了精确和定量分析超声速与跨声速壁板的颤振特性,提出了一种基于有限元方法的流-固耦合算法,并用其研究了二维壁板颤振问题。首先,给出了壁板的von Kármán几何大变形运动方程,以及高速气流的欧拉控制方程。然后,采用标准有限元方法对壁板方程进行空间离散,而对流动控制方程的离散则运用双时间步长推进的特征线分裂有限元方法,从而有效地消除了流场数值解的振荡问题。随后,采取松耦合算法实现了流体与固体间的数据传递。最后,运用所提出的算法对超声速和跨声速气流作用下壁板的气动弹性特性进行了分析,考察了归一化动压、预紧力和厚度比对系统特性的影响,并将该算法的分析结果与采用线性/非线性活塞理论和线性化势流理论的经典壁板颤振结果进行了对比,证明该算法可以在较宽广的马赫数范围内给出气动力的精确描述,尤其适合于分析跨声速气流下的壁板气动弹性响应。
- 梅冠华杨树华张家忠孙旭陈嘉辉
- 关键词：壁板颤振有限元方法气动弹性
