کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6760424 511700 2015 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Evaluation of coupling approaches for thermomechanical simulations
ترجمه فارسی عنوان
ارزیابی روابط اتصال برای شبیه سازی های ترمومکانیکی
ترجمه چکیده
بسیاری از مشکلات مورد علاقه، به ویژه در زمینه مهندسی هسته، شامل اتصال بین پاسخ حرارتی و مکانیکی یک سیستم مهندسی شده است. قدرت بازخورد دو طرفه بین میدان های محلول حرارتی و مکانیکی می تواند به طور قابل توجهی بسته به مشکل باشد. مشکلات ارتباطی با بازخوردهای دوطرفه در میان این زمینه ها بسیار بالا است. این مقاله توصیف و کاربرد یک محیط شبیه سازی قابل انعطاف را نشان می دهد که اجازه می دهد راه حل مشکلات فیزیکی مرتبط با استفاده از یک رویکرد محکم و یا یک رویکرد آزادانه همراه شود. در رویکرد تطبیق تنگ، تکرارهای نیوتن شامل اثرات اتصال بین همه فیزیک است، در حالی که در رویکرد آزادانه مرتبط، مدل های فیزیک فردی به طور مستقل حل می شوند و تکرارهای ثابت نقطه انجام می شوند تا سیستم همگرا همگرا باشد. این رویه ها به مشکلات تظاهرات ساده و برنامه های کاربردی مهندسی هسته ای واقع گرایانه اعمال می شود. مشکلات تظاهراتی شامل ترمومکانیک تک و چند دامنه با و بدون تماس حرارتی و مکانیکی است. شبیه سازی یک مخزن راکتور تحت شرایط شوک حرارتی تحت فشار و شبیه سازی سوخت راکتور سوخت نور نیز ارائه شده است. مشکلات که شامل تماس حرارتی و مکانیکی، مانند تماس بین سوخت و روکش در شبیه سازی سوخت، نشان می دهد بازخورد دو طرفه قوی تر از راه حل های حرارتی و مکانیکی، و در نتیجه، بهتر است با استفاده از استراتژی اتصال تنگ.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
ارزیابی روابط اتصال برای شبیه سازی های ترمومکانیکی
چکیده انگلیسی
Many problems of interest, particularly in the nuclear engineering field, involve coupling between the thermal and mechanical response of an engineered system. The strength of the two-way feedback between the thermal and mechanical solution fields can vary significantly depending on the problem. Contact problems exhibit a particularly high degree of two-way feedback between those fields. This paper describes and demonstrates the application of a flexible simulation environment that permits the solution of coupled physics problems using either a tightly coupled approach or a loosely coupled approach. In the tight coupling approach, Newton iterations include the coupling effects between all physics, while in the loosely coupled approach, the individual physics models are solved independently, and fixed-point iterations are performed until the coupled system is converged. These approaches are applied to simple demonstration problems and to realistic nuclear engineering applications. The demonstration problems consist of single and multi-domain thermomechanics with and without thermal and mechanical contact. Simulations of a reactor pressure vessel under pressurized thermal shock conditions and a simulation of light water reactor fuel are also presented. Problems that include thermal and mechanical contact, such as the contact between the fuel and cladding in the fuel simulation, exhibit much stronger two-way feedback between the thermal and mechanical solutions, and as a result, are better solved using a tight coupling strategy.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Nuclear Engineering and Design - Volume 295, 15 December 2015, Pages 910-921
نویسندگان
, , , ,