Efectos de la Interacción Fluido-Estructura en el Desarrollo de Flujos No Newtonianos Complejos Dentro de Tubos Flexibles
Autores: Wang, Sheldon; Gao, Dalong; Pouraria, Hassan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efectos de la Interacción Fluido-Estructura en el Desarrollo de Flujos No Newtonianos Complejos Dentro de Tubos Flexibles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Pegamentos no newtonianos
Plantas de fabricación de vehículos eléctricos
Problemas de compresibilidad
Efectos de interacción fluido-estructura
Propiedades de los materiales
Soluciones para recipientes a presión
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Los adhesivos no newtonianos complejos se utilizan ampliamente en las fábricas de vehículos eléctricos (EV). En este artículo, nos centramos en los problemas de transitorios iniciales y compresibilidad que están estrechamente asociados con alta presión, condiciones de contorno y tubos flexibles, así como sus respectivos efectos de interacción fluido-estructura. Se han empleado modelos de fluidos no newtonianos casi compresibles tanto tixotrópicos como de ley de potencia para acoplarse con tubos flexibles con dos conjuntos diferentes de propiedades materiales, a saber, el módulo de Young y la densidad. Además de las soluciones de recipientes a presión cilíndricos de pared gruesa, también se han estudiado diferentes condiciones de contorno de presión y velocidad considerando soluciones transitorias iniciales y soluciones estacionarias para modelos acústicos. Además, las distribuciones de desplazamiento en la dirección radial a través del grosor de la pared del tubo y en las direcciones axiales se comparan bien dentro de 4 a 9 puntos porcentuales con soluciones teóricas de cilindros de pared gruesa bajo presiones internas y externas. Finalmente, se han empleado métodos de optimización inversa para la calibración de parámetros clave en comparación con resultados experimentales y computacionales.
Descripción
Los adhesivos no newtonianos complejos se utilizan ampliamente en las fábricas de vehículos eléctricos (EV). En este artículo, nos centramos en los problemas de transitorios iniciales y compresibilidad que están estrechamente asociados con alta presión, condiciones de contorno y tubos flexibles, así como sus respectivos efectos de interacción fluido-estructura. Se han empleado modelos de fluidos no newtonianos casi compresibles tanto tixotrópicos como de ley de potencia para acoplarse con tubos flexibles con dos conjuntos diferentes de propiedades materiales, a saber, el módulo de Young y la densidad. Además de las soluciones de recipientes a presión cilíndricos de pared gruesa, también se han estudiado diferentes condiciones de contorno de presión y velocidad considerando soluciones transitorias iniciales y soluciones estacionarias para modelos acústicos. Además, las distribuciones de desplazamiento en la dirección radial a través del grosor de la pared del tubo y en las direcciones axiales se comparan bien dentro de 4 a 9 puntos porcentuales con soluciones teóricas de cilindros de pared gruesa bajo presiones internas y externas. Finalmente, se han empleado métodos de optimización inversa para la calibración de parámetros clave en comparación con resultados experimentales y computacionales.