滑水
關(guān)注創(chuàng)建者：Z._6626 創(chuàng)建時(shí)間：2020-08-17
滑水的視頻教程
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轉(zhuǎn)自YouTube CEL(Coupled Eulerian Lagrangian)又稱流—固耦合算法可以用來模擬流體與固體的動(dòng)態(tài)耦合效應(yīng)，比如輪胎滑水問題、波浪沖擊問題、船舶行駛問題
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滑水的實(shí)例教程
自然界中許多濕滑的生物組織具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而賦予其獨(dú)特的功能特性，水凝膠是制造類層狀組織結(jié)構(gòu)體的重要人工材料，如何實(shí)現(xiàn)仿生層狀濕滑水凝膠材料的按需制造，突破層數(shù)、層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、幾何尺寸、厚度、成分和力學(xué)性能在時(shí)間尺度上的精確調(diào)控頗具挑戰(zhàn)。
圖1. UV-SCIRP方法學(xué)制備多樣化層狀濕滑水凝膠材料的示意圖。
近期，中科院蘭州化物所麻拴紅副研究員、周峰研究員團(tuán)隊(duì)和美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）賀曦敏教授團(tuán)隊(duì)合作提出了一種制備類組織層狀水凝膠材料的新方法：紫外引發(fā)的表面催化引發(fā)自由基聚合（UV-SCIRP）; 利用該方法可以成功制備具有可控厚度、組分、幾何結(jié)構(gòu)和尺寸的多樣化層狀水凝膠潤(rùn)滑材料（圖1）;通過該方法制備得到的水凝膠材料層狀特征明顯、層數(shù)可控、層厚度均勻且可調(diào), 層界面結(jié)合良好, 適用于構(gòu)筑化學(xué)組分交替的多層水凝膠材料（圖2）；該方法可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀和尺寸水凝膠結(jié)構(gòu)體的濕滑改性修飾，如平面、曲面、通道和球體（圖3）；利用UV-SCIRP方法還可成功制備血管狀多層水凝膠結(jié)構(gòu)體，層厚度、化學(xué)組分、網(wǎng)絡(luò)孔隙率和力學(xué)強(qiáng)度精確可調(diào)控（圖4）。這項(xiàng)研究工作打破了層狀水凝膠材料制造的傳統(tǒng)“砌磚”成型方式，從界面聚合化學(xué)角度出發(fā)，提出一種與天然層狀生物組織形成過程相似的聚合新方法學(xué)（圖5），為開發(fā)具有廣泛應(yīng)用前景的仿生層狀濕滑水凝膠材料提供了一種全新的制造途徑。
圖2. 利用UV-SCIRP方法制備多層水凝膠材料。
圖3.
展開 通過表面吸附的方式將金屬配位離子（Ca2+）負(fù)載于3D打印的水凝膠模板表面，然后浸沒于一定濃度的海藻酸鈉溶液中，利用快速界面誘導(dǎo)擴(kuò)散凝膠化機(jī)制在水凝膠模板的表面組裝一層海藻酸鈉/Ca2+水凝膠。最后通過進(jìn)一步離子配位強(qiáng)化和加熱去除熱可逆的水凝膠模板，得到具有完整結(jié)構(gòu)的中空水凝膠結(jié)構(gòu)。
圖1. 仿真濕滑水凝膠組織器官模型的制備過程
該方案提供了一個(gè)綠色、高效、易于執(zhí)行的中空水凝膠結(jié)構(gòu)制備方法。作者制備了具有任意復(fù)雜的3D組織器官模型，包括肺、血管網(wǎng)絡(luò)、肝、手、膀胱、胃部、腸等生物器官結(jié)構(gòu)。特別地，基于水凝膠可調(diào)控的力學(xué)性能，考慮到不同組織器官的模量差異以及梯度結(jié)構(gòu)，作者通過超分子層層組裝構(gòu)筑了具有梯度結(jié)構(gòu)的水凝膠組織器官模型。這些生物組織結(jié)構(gòu)模型在生物醫(yī)學(xué)的不同研究和應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的意義。
圖2. 仿真濕滑水凝膠組織器官模型
水凝膠器官模型的體外模擬測(cè)試
作者首先制備了水凝膠血管用于模擬導(dǎo)絲介入過程。結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)的硅膠基和樹脂基血管模型，水凝膠獨(dú)特的濕滑特性提供了優(yōu)異的水潤(rùn)滑性能，更加接近真實(shí)的血管生理環(huán)境，當(dāng)醫(yī)用導(dǎo)絲在水凝膠血管中介入時(shí)，能夠表現(xiàn)出較好的順滑度，具有更低的摩擦系數(shù)和更穩(wěn)定的摩擦行為。另外，作者還展示了水凝膠消化系統(tǒng)模型，用于模擬體外可控藥物釋放過程。相比于標(biāo)準(zhǔn)的硬質(zhì)體外消化系統(tǒng)而言，水凝膠消化系統(tǒng)模型具備仿真的幾何結(jié)構(gòu)和通道，同時(shí)提供了生理微環(huán)境，有助于體外測(cè)試評(píng)價(jià)。
展開 輪胎水滑現(xiàn)象是指路面上有水膜，汽車在路 面上行駛時(shí)輪胎與路面之間被水膜隔開，導(dǎo)致輪 胎與路面的摩擦力減小或喪失的現(xiàn)象，原因在于 輪胎與路面間的水膜壓力上升而大于輪胎與路面 問的接觸壓力。由于水滑是涉及輪胎變形與周圍 流體耦合作用的復(fù)雜現(xiàn)象，因此數(shù)值解析研究直 到２Ｏ世紀(jì)９Ｏ年代后期才開始進(jìn)行
采用Dytran軟件進(jìn)行輪胎水滑特性研究.pdf
近日，
北京化工大學(xué)的
史文穎副教授、
呂超教授團(tuán)隊(duì)
先利用水滑石的限域效應(yīng)對(duì)單體分子進(jìn)行有序排列，從而開發(fā)出一種新型的超分子活性聚合方法。
活性超分子聚合物（LSP）的出現(xiàn)提供了一種新穎的研究途徑，已被用于建立具有鏈長(zhǎng)和分散度可控的超分子聚合物。嚴(yán)格地講，超分子聚合物的“活性”是指其可以重復(fù)多次從活性端伸長(zhǎng)。但是，由于超分子的活性聚合是針對(duì)特定的系統(tǒng)，需要對(duì)單體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)和多步修飾，極大地限制了它們的通用性和應(yīng)用范圍，因此，在單體的設(shè)計(jì)上仍然面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了突破當(dāng)前的瓶頸，使用簡(jiǎn)單的可商購(gòu)單體制造LSP是一種有效的方法。然而，由于熱力學(xué)自發(fā)成核，使用簡(jiǎn)單的單體來制備活性超分子幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)榕c自發(fā)成核的活化勢(shì)壘相比，成核步驟中簡(jiǎn)單單體的活化勢(shì)壘不夠高，無法控制后續(xù)伸長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)。因此，該問題限制了活性超分子聚合物的制備成本及廣泛應(yīng)用。
北京化工大學(xué)史文穎副教授、呂超教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型活性超分子制備方案很好的突破了該領(lǐng)域的瓶頸，解決該問題的關(guān)鍵是合理選擇組裝途徑，提高成核步驟中的活化勢(shì)壘，以使具有簡(jiǎn)單單體的超分子聚合物的伸長(zhǎng)得以實(shí)現(xiàn)。他們利用水滑石（LDH）納米材料的限域效應(yīng)，使得各種簡(jiǎn)單單體（例如苯，萘和芘衍生物）成功地形成了具有可控長(zhǎng)度和窄分散性的活性超分子聚合物（LSP）。以簡(jiǎn)單的芘衍生物（溶劑綠7，SG7）為例，聚合度可以達(dá)到約6000。動(dòng)力學(xué)研究表明，LDH克服了巨大的能壘，可以抑制單體的無序聚集（自發(fā)成核）、阻止有序組裝的亞穩(wěn)態(tài)LSP的分解，促進(jìn)LSP種子誘導(dǎo)的超分子聚合物（SSP）的快速生成。
展開 以下就是幾個(gè)例子，供大家參考
首先是SPH法在飛機(jī)水上迫降中的應(yīng)用
由于項(xiàng)目secrect，飛機(jī)方面K文件不予分享，表示抱歉
但是下面幾樓中有楔形體和球入水的K文件，大家可以下載作為參考。
里面有些設(shè)置并非完美的，希望同學(xué)們繼續(xù)探索，能比我走的更遠(yuǎn)一些。
K文件來啦~
sph wedge_less_0.02m_6.12v.rar
/ R# n& B& M) R
楔形體入水沖擊，ALE和SPH我都做了嘗試，其中有一組是不同疏密的SPH粒子間距和ALE網(wǎng)格大小的比較
K文件已傳，其中SPH粒子很稀疏，大家當(dāng)做試練吧~
滑水的最新內(nèi)容
經(jīng)實(shí)地調(diào)查，該滑受地下水影響明顯，因此有必要進(jìn)行流-固耦合計(jì)算?；诖?，文中選用Comsol多物理場(chǎng)仿真軟件對(duì)該滑坡進(jìn)行了流固耦合計(jì)算，分析了地下水對(duì)滑坡的作用特征與機(jī)理[1]。
一、軟件介紹
COMSOL Multiphysics是一款通用的多物理場(chǎng)耦合仿真軟件，內(nèi)部提供完全耦合的多物理場(chǎng)和單物理場(chǎng)建模功能、仿真數(shù)據(jù)管理，可用于工程、制造和科學(xué)研究的絕大多數(shù)領(lǐng)域。
為了在運(yùn)輸前將 CO 2從燃料/煙道氣流中分離出來，采用了多種技術(shù)，例如使用單乙醇胺 (MEA)、二乙醇胺 (DEA) 和碳酸鉀進(jìn)行吸收，在分子篩、活性炭、沸石、鈣上進(jìn)行吸附氧化物、水滑石和鋯酸鋰、化學(xué)循環(huán)燃燒、膜分離、基于水合物的分離和低溫蒸餾已經(jīng)被探索。近日，美國(guó)能源部化石能源辦公室宣布撥款1.31億美元用于CCUS項(xiàng)目的研發(fā)。
典型的包括粒子分離器沙石分離、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣結(jié)冰、吞水以及滑油潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)部的空氣/滑油等多相流。動(dòng)研所的研究經(jīng)驗(yàn)表明：高保真或高精度的多相流仿真工作在加速設(shè)計(jì)方案迭代、改進(jìn)和優(yōu)化結(jié)構(gòu)、確保試驗(yàn)驗(yàn)證的成功等方面作用巨大。
研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)滑面熱-水-力響應(yīng)機(jī)制的研究，揭示了滑坡地下應(yīng)變狀態(tài)和水分遷移的演化規(guī)律，得到“短時(shí)高強(qiáng)降雨是滑面加速變形的主要驅(qū)動(dòng)因素”這一重要結(jié)論（圖4）。
仁者心動(dòng)；拉格朗日網(wǎng)格在動(dòng)，歐拉網(wǎng)格不動(dòng)
特點(diǎn)：
a.可用于固體材料的大變形分析；
b.支持自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化；
c.可以定義網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)：歐拉網(wǎng)格移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放等來包絡(luò)歐拉材料；
應(yīng)用領(lǐng)域：
常規(guī)流固耦合：如液體箱晃動(dòng)分析、飛機(jī)水域迫降、產(chǎn)品包裝模擬、填充模擬等；多相流固耦合：拋錨在水和泥中的沉降深度，帶空氣域的輪胎滑水性能分析；固體大變形分析：如軋制、鳥撞、切削等
本期主要內(nèi)容
SALE基本理論
最新開發(fā)的關(guān)鍵字介紹和應(yīng)用
使用經(jīng)驗(yàn)及注意事項(xiàng)
模型案例獲取方式等
目標(biāo)用戶
關(guān)心瞬態(tài)流固耦合應(yīng)用的用戶，如油箱晃動(dòng)、水上迫降、減速傘、爆炸、輪胎滑水 、鳥撞等。
基本力系包括滑體自重Wi、上一條塊傳遞來的剩余下滑力Ei-1、下一條塊產(chǎn)生的支撐力Ei、滑床反力Ni、滑面的抗滑力Ti；
特殊作用力系只有在可能出現(xiàn)的情況下，才列入計(jì)算，其主要包括作用在條塊上的外部荷載Pi、動(dòng)水壓力Di (滑體飽水或其下部飽水且與滑帶水相連通時(shí)考慮)、滑床上產(chǎn)生的浮托力Si、滑頭水系有壓力水頭時(shí)的浮托力Si’ 及地震力Esi等。
歡迎關(guān)心瞬態(tài)流固耦合應(yīng)用的用戶，如油箱晃動(dòng)、水上迫降、減速傘、爆炸、輪胎滑水、鳥撞等預(yù)約本次活動(dòng)了解更多詳情。
基本力系包括滑體自重Wi、上一條塊傳遞來的剩余下滑力Ei-1、下一條塊產(chǎn)生的支撐力Ei、滑床反力Ni、滑面的抗滑力Ti；
特殊作用力系只有在可能出現(xiàn)的情況下，才列入計(jì)算，其主要包括作用在條塊上的外部荷載Pi、動(dòng)水壓力Di (滑體飽水或其下部飽水且與滑帶水相連通時(shí)考慮)、滑床上產(chǎn)生的浮托力Si、滑頭水系有壓力水頭時(shí)的浮托力Si’ 及地震力Esi等。
避免和減少問題產(chǎn)生的方法如下：強(qiáng)化設(shè)計(jì)人員的工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)水平和經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化工藝、模具評(píng)審，減少設(shè)計(jì)造成的變形；加強(qiáng)模具制造過程的控制，包括機(jī)加、裝配、研合，避免出錯(cuò)或采用錯(cuò)誤的做法造成變形；加強(qiáng)鉗工培訓(xùn)，提升技能水平，提高對(duì)模具的理解，減少施工變形；加強(qiáng)過往問題的分析、總結(jié)、分享，提升工程師和鉗工對(duì)模具的理解體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)；改變外板模具必須推的油光水滑的觀念，控制好模具的推磨量。
