[发明专利]基于热流固耦合行为的摆式犁犁胸凿削损伤的确定方法

权利要求书

1.基于热流固耦合行为的摆式犁犁胸凿削损伤的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、设置求解过程基本假设；

步骤二、确定边界条件；

步骤三、建立摆式犁犁胸的流体域和固体域的求解模型；

所述流体域的求解模型为：

当|τ|＞τ_Y时，

当|τ|≤τ_Y时，

其中，τ为剪切应力；为剪切应变；τ_Y为屈服强度；μ为塑性粘度；

步骤四、网格划分；

步骤五、建立摆式犁犁胸流体域、固体域以及传热特性的控制方程；

步骤六、建立摆式犁犁胸热流固耦合模型，采用数值方法求解，获得流体域、固体域和温度场的变形情况。

2.根据权利要求1所述的基于热流固耦合行为的摆式犁犁胸凿削损伤的确定方法，其特征在于：所述步骤三中，固体域的求解模型为：

式中，ε_x、ε_y、ε_z、γ_xy、γ_yz、γ_zx为某一点处的应变分量；σ_x、σ_y、σ_z、τ_xy、τ_yz、τ_zx为某一点处的应力分量，MPa；α为热膨胀系数，1/K；Δt为温差，K；G为剪切弹性模量，MPa；E为杨氏模量，GPa；μ为泊松比；u、v、w分别为x、y、z方向上的速度分量，m/s。

3.根据权利要求1所述的基于热流固耦合行为的摆式犁犁胸凿削损伤的确定方法，其特征在于：所述步骤四中，网格划分的方法为：借助热流固耦合专业软件对摆式犁犁胸的流体域和固体域进行网格划分。

4.根据权利要求1所述的基于热流固耦合行为的摆式犁犁胸凿削损伤的确定方法，其特征在于：所述步骤五中，流体域控制方程包括连续方程、动量方程和能量方程。

5.根据权利要求1所述的基于热流固耦合行为的摆式犁犁胸凿削损伤的确定方法，其特征在于：所述步骤五中，固体域控制方程为：

式中，M_s为质量矩阵；C_s为阻尼矩阵；K_s为刚度矩阵；τ_s为应力；r为固体位移；

所述传热特性控制方程为：

Q＝kAΔt_m

式中，k为传热系数，W/(m²·K)；A为面积，m²；Δt_m为平均温差。

6.根据权利要求1所述的基于热流固耦合行为的摆式犁犁胸凿削损伤的确定方法，其特征在于：所述步骤六中，热流固耦合模型为：

式中，q为热流密度，W/m²；T为温度，K；下标f表示在流体上，下标s表示在固体上，r为位移；对n·τ_f＝n·τ_s来说，τ为边界上某一点的应力，矢量，具有方向性，n为对应其法向量，同样具有方向性。