本书共8章,第1-5章介绍了仿真计算所涉及的基本理论,包括电化学基本理论、有限元基本理论、流体力学、计算流体力学以及多相流等,第6-8章重点介绍了船舶腐蚀仿真计算的一些应用实例。
1 绪论
1.1 海洋船舶腐蚀概况
1.2 船舶腐蚀防护方法
1.2.1 用耐腐蚀的船用钢材
1.2.2 涂层 护
1.2.3 阴 护
1.2.4 其他防腐措施
1.3 仿 计算对船舶腐蚀与防护的意义
1.3.1 传统设计方法的不
1.3.2 计算机仿 技*在腐蚀防护方面的应用
参考文献
2 腐蚀电化学基本理论
2.1 衡电位与电 电位
2.1.1 电 应
2.1.2 电 电位
2.2 非 衡电位
2.2.1 过电位
2.2.2 原电池
2.2.3 腐蚀电池
2.2.4 混合电位
2.3 多电 应耦合 统
2.3.1 接触腐蚀
2.3.2 腐蚀原电池
2.4 溶液扩散过程 的过电位
2.5 阴 护技*
2.5.1 牺牲阳 护技*
2.5.2 外加电流阴 护技*
参考文献
3 有限元在腐蚀与防护中的应用
3.1 有限元基本思想
3.2 腐蚀与防护数学模型
3.2.1 牺牲阳 护法的数学模型
3.2.2 外加电流阴 护法的数学模型
3.3 腐蚀防护电势分布 似解
3.4 泛函 值里兹解法导出有限元求解列式
3.4.1 变分法
3.4.2 函数的微分与泛函的变分
3.4.3 泛函 值
3.4.4 区域电势场微分方程泛函的建立
3.4.5 变分问题的里兹解法
3.4.6 单元刚阵的叠加
3.4.7 方程组求解
3.5 单元的完备性 相容性
3.6 常用单元简介
3.6.1 二维单元
3.6.2 三维单元
参考文献
4 流体力学
4.1 流体静力学
4.1.1 流体及流体质点
4.1.2 流体的物理性质
4.1.3 静止流体 衡微分方程
4.2 流体动力学
4.2.1 坐标 及其研究方法
4.2.2 质点导数
4.2.3 连续性方程
4.2.4 欧拉运动微分方程
4.2.5 能量方程
4.3 黏性流体动力学
4.3.1 流体中一点的应力
4.3.2 微团的运动分析
4.3.3 义牛顿内摩擦定律——本构方程
4.3.4 黏性流体运动方程——Navier-Stokes方程
4.3.5 黏性流体能量方程
4.4 湍流
4.4.1 均值与脉动量
4.4.2 诺湍流方程
4.4.3 混合长度理论
4.4.4 湍流模型
4.5 边界层
4.5.1 边界层定义
4.5.2 边界层微分方程
4.6 多相流简介
4.6.1 多相流的基本方程
4.6.2 多相流主要参数
4.6.3 颗粒的描述
4.6.4 流动参数
4.6.5 颗粒、气泡动力学
参 文献
5 计算流体力学
5.1 有限体积法
5.1.1 一维稳态问题的有限体积法
5.1.2 多维问题的离散格式
5.2 流场的计算
5.2.1 交错网格
5.2.2 SIMPLE算法
5.2.3 SIMPLER算法
5.2.4 SIMPLEC算法
5.3 边界条件
5.3.1 入 边界条件
5.3.2 出 条件
5.4 处理壁面边界层的壁面函数法
5.4.1 节点P速度u的计算
5.4.2 湍动能方程与耗散率方程中k与宓募扑
5.4.3 能量方程中温度T的计算
5.5 多相流数值模拟
5.5.1 相分布参数
5.5.2 加权参数
5.5.3 连续介质力学模型
参考文献
6 船舶腐蚀与防护仿 计算
6.1 船体腐蚀与防护仿 计算
6.1.1 问题描述
6.1.2 护电流的确定
6.1.3 计算模型
6.1.4 计算结果
6.2 SOL软件后处理二次开发
6.2.1 数据的导出 初步处理
6.2.2 截线上的物理量计算
6.2.3 某一等值线所 围面积的计算
6.3 海*管路腐蚀分析仿 计算
6.3.1 几何模型
6.3.2 有限元模型
6.3.3 管 腐蚀速度分析
6.4 速度边界条件的施加
6.4.1 UDF的概念
6.4.2 UDF的基本定义
6.4.3 UDF的基本数据类型
6.4.4 UDF的应用举例
参考文献
7 船体腐蚀速度预测
7.1 船体在静止海*中腐蚀速度预测
7.1.1 控 方程
7.1.2 计算过程
7.2 船体在流动海*中腐蚀速度预测
参 文献
8 船体外加电流阴 护佳阳 布置方案研究
8.1 言
8.2 遗传算法介绍
8.2.1 遗传算法的概念
8.2.2 遗传算法的 点
8.3 遗传算法运算过程
8.3.1 完整的遗传算法运算流程
8.3.2 遗传算法的基本 作
8.4 基本遗传算法
8.4.1 基本遗传算法的数学模型
8.4.2 基本遗传算法的步骤
8.5 遗传算法工具箱函数
8.5.1 种 表示 初始化
8.5.2 适应度计算
8.5.3 择函数
8.5.4 交*算子
8.5.5 变异算子
8.5.6 多子 支持
8.5.7 遗传算法中的通用函数
8.6 计算过程
8.6.1 计算前的几何处理
8.6.2 MATLAB与SOL联机计算模式
8.6.3 优化策略
8.6.4 MATLAB与SOL联机计算
8.6.5 遗传算法计算过程
8.7 结果分析
参考文献
附录
附录A UDF的C语言基础
附录B FLUENT中常用宏介绍