通过耦合仿真偏移板有限元与简化压力拖力来模拟流动诱导的重构

开发依赖于流动诱导重构的工程系统，这种现象指结构在流动作用下变形以减少阻力，需要能够预测这些柔性结构行为的设计工具。当前方法包括使用完全耦合的计算流体动力学和有限元分析求解器，或针对特定几何形状的高度专业化理论。耦合数值方法计算昂贵且设置复杂，而专业化理论难以概括且需要很长时间来开发。需要在速度、准确性和通用性之间取得折衷，并纳入柔性结构受流设计周期。本文提供了在 MATLAB 环境下对压力拖力进行新型数值实现，具体化于偏移有限元公式中。所述软件经与不同半解析理论验证——这些理论适用于沿半径切割的细长板片和圆盘——并通过 Kirigami 薄片和掀开圆盘的实验进行验证。