1. 物理建模
红旗几何模型如图2所示。仿真过程需设置红旗和空气的杨氏模量、泊松比、密度和动力粘度,为保证结果准确性,以上材料参数均从相关论文资料及现有实验数据中获取,如图3所示。
图2. 几何模型
图3. 材料参数
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2. 物理边界条件
计算模型采用流场和固体力学相互影响的流-固耦合边界条件,详细物理场边界条件如图4所示。
图4. 物理场边界条件
根据有限元法的求解原理,剖分越精细,求解越准确,数值计算前通过网格划分对模型计算区域进行离散化处理,采用三角形非结构化网格和边界层网格对模型进行划分,具体网格分布如图5所示。
图5. 计算网格
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3. 结果展示
采用稳态全耦合求解器进行求解,通过计算得到红旗飘扬时的流体场、位移场分布如下图所示。
图6. 流场分布
图7. 压力分布
图8. 应力分布
图9. 位移分布
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来源:Comsol有限元模拟