view in publisher's site

Review on key issues in centrifuge modeling of flow-structure interaction

Flow-structure interaction has raised significant attention among geotechnical community because it is important for prevention of high-speed flowing geo-disasters. Physical modeling serves as a fundamental tool with which to reveal the disaster-causing mechanism, but such modeling is challenging to perform especially in 1 g model tests because of the complex rheology of flows, transient nature of impact processes and strong nonlinear response of structures. The author thus presents a critical review of the state-of-the-art practices of modeling flow-structure interaction using the centrifuge and discusses several key issues. Hierarchical scaling is useful to guarantee flow similarity in microscale and macroscale, while the scaling of the Brazil nut effect and particle–fluid interaction still questionable in current stage. Flow similarity and structure similarity are equally crucial in the modeling of the flow–structure interaction, which indicates that a coupled modeling method should be encouraged. The Coriolis effect complicates flow regimes and exaggerates or lessens the impact effect of simulated flowing disasters, and it is thus important to investigate the mechanism and magnitude of such an influence. To address the above issues and facilitate in establishing basic scaling laws, robust numerical tools are recommended for experiment design and exploring fundamental mechanisms.

مروری بر مسائل کلیدی در مدل‌سازی سانتریفیوژ تعامل جریان - سازه

اثر متقابل جریان - سازه توجه زیادی را در میان جوامع ژئوتکنیک به خود جلب کرده‌است زیرا برای جلوگیری از بلایای طبیعی با سرعت بالا مهم است. مدل‌سازی فیزیکی به عنوان یک ابزار اساسی عمل می‌کند که با آن مکانیزم ایجاد فاجعه آشکار می‌شود، اما انجام چنین مدل‌سازی به ویژه در آزمون‌های مدل ۱ g به دلیل رئولوژی پیچیده جریان‌ها، ماهیت گذرا فرآیندهای برخورد و پاسخ غیر خطی قوی سازه‌ها، چالش برانگیز است. بنابراین نویسنده یک بررسی انتقادی از جدیدترین شیوه‌های مدل‌سازی تعامل جریان - ساختار با استفاده از سانتریفیوژ ارائه می‌دهد و چندین موضوع کلیدی را مورد بحث قرار می‌دهد. مقیاس گذاری سلسله مراتبی برای تضمین شباهت جریان در مقیاس میکرو و ماکرو مفید است، در حالی که مقیاس گذاری اثر دانه برزیل و تعامل ذره - سیال هنوز در مرحله فعلی سوال‌برانگیز است. تشابه جریان و تشابه ساختار به همان اندازه در مدل‌سازی تعامل جریان - سازه حیاتی هستند، که نشان می‌دهد یک روش مدل‌سازی همراه باید تشویق شود. اثر کریولیس رژیم‌های جریان را پیچیده می‌کند و تاثیر بلایای جاری شبیه‌سازی شده را بزرگ یا کوچک می‌کند، و بنابراین بررسی مکانیزم و اندازه چنین تاثیری مهم است. برای پرداختن به مسائل بالا و تسهیل در ایجاد قوانین مقیاس بندی پایه، ابزارهای عددی قوی برای طراحی آزمایش و بررسی مکانیزم‌های اساسی توصیه می‌شوند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Civil and Structural Engineering
  • ترجمه مقاله Civil and Structural Engineering
  • مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • ترجمه مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • مقاله Environmental Engineering
  • ترجمه مقاله Environmental Engineering
  • مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • ترجمه مقاله مهندسی محیط‌ زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.