飞机着陆时轮胎内热学和力学演化模型的数值方法研究

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中文摘要
航空轮胎的研发问题是关系到我国民生经济和国防科技发展的关键技术问题. 在飞机着地和滑行时,轮胎由于发生快速大形变而产生的热量是影响飞机轮胎性能和使用寿命的主要因素. 而这方面,公开的研究工作极少,因此,本项目拟对飞机着陆时轮胎内的力学、热学演化过程的建模和数值模拟展开研究,具体内容如下:(1)结合缠结高分子复合材料的最新研究成果,在欧式空间中建立更符合轮胎材料微观分子机理的力学、热学耦合模型; (2)采用弱有限元方法等格式灵活、适用性广的数值方法为所建立的模型构造稳定高效的,且保持一定物理性质的数值格式;(3)考虑到轮胎的宏观结构更接近于“层”状结构,为得到更符合轮胎组成结构的模型,本项目拟在流形(空心环面)上对飞机着陆时轮胎内力学、热学演化过程进行建模;(4)针对所建立的流形上的模型,设计稳定高效的,且保持一定物理性质的数值计算方法.
英文摘要
The research and development of aircraft tires is a key technical issue related to the development of China's national economy and national defense technology. When the aircraft is landing and taxiing, the heat generated by the deformation of the tire is the main factor affecting the performance and service life of the aircraft tire. In this respect, there is very little open research work, this project intends to study the modeling and numerical simulation of the mechanical and thermal evolution processes in the tires when the aircraft is landing. The details are as follows: Firstly, combined with the latest research results of entangled polymer composites, a mechanical and thermal coupling model which is more in line with the micro-molecular mechanism of tire materials is established in Euclidean space. Then, In view of the advantages of flexible format and wide applicability of weak Galerkin finite element method. This project intends to use the weak finite element method to construct a numerical scheme which is stable and efficient and maintains certain physical properties. Further, considering that the macroscopic structure of the tire is closer to the "layer" structure, in order to obtain a model more in line with the tire composition, this project intends to model the mechanics and thermal evolution of the tire during landing on a manifold (hollow torus). Finally, for the model on the manifold, the weak Galerkin finite element method which is stable and efficient and maintains certain physical properties is designed.
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Weak Galerkin and Continuous Galerkin Coupled Finite Element Methods for the Stokes-Darcy Interface Problem
Stokes-Darcy 界面问题的弱伽辽金和连续伽辽金耦合有限元方法
DOI:10.4208/cicp.oa-2019-0122
发表时间:2020-06
期刊:Communications in Computational Physics
影响因子:3.7
作者:Peng Hui;Zhai Qilong;Zhang Ran;Zhang Shangyou
通讯作者:Zhang Shangyou
A locking-free solver for linear elasticity on quadrilateral and hexahedral meshes based on enrichment of Lagrangian elements
基于拉格朗日单元富集的四边形和六面体网格线弹性无锁求解器
DOI:10.1016/j.camwa.2020.07.014
发表时间:2020-09
期刊:Computers & Mathematics with Applications
影响因子:2.9
作者:Graham Harper;Ruishu Wang;Jiangguo Liu;Simon Tavener;Ran Zhang
通讯作者:Ran Zhang
DOI:10.1007/s10915-022-01994-6
发表时间:2022-09
期刊:Journal of Scientific Computing
影响因子:2.5
作者:Fengshan Zhang;Yongkui Zou;Shimin Chai;Ran Zhang;Yanzhao Cao
通讯作者:Fengshan Zhang;Yongkui Zou;Shimin Chai;Ran Zhang;Yanzhao Cao
DOI:10.1016/j.amc.2021.126659
发表时间:2022-02
期刊:Appl. Math. Comput.
影响因子:--
作者:Shimin Chai;Yu Wang;Wenju Zhao;Yongkui Zou
通讯作者:Shimin Chai;Yu Wang;Wenju Zhao;Yongkui Zou
DOI:10.1016/j.amc.2022.127589
发表时间:2023-02
期刊:Appl. Math. Comput.
影响因子:--
作者:Hui Peng;Ruishu Wang;Xiuli Wang;Yongkui Zou
通讯作者:Hui Peng;Ruishu Wang;Xiuli Wang;Yongkui Zou
国家数学天元基金东北中心项目
- 批准号:11726102
- 项目类别:数学天元基金项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:张然
- 依托单位:
偏微分方程特征值问题的数值方法与理论
- 批准号:91630201
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:160.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:张然
- 依托单位:
多介质流体力学方程保物理特性的计算方法研究
- 批准号:U1530116
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:张然
- 依托单位:
随机复杂系统的多尺度数值方法
- 批准号:11271157
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:张然
- 依托单位:
随机声波和电磁场问题的数值计算方法
- 批准号:10801062
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:17.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:张然
- 依托单位:
反问题中第一类积分方程的多尺度方法
- 批准号:10626026
- 项目类别:数学天元基金项目
- 资助金额:3.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:张然
- 依托单位:
国内基金
海外基金
