1. 研究目的与意义（文献综述）

流固耦合力学是流体力学与固体力学交叉而生成的一门力学分支，它是研究变形固体在流场作用下的各种行为以及固体位形对流场影响这二者相互作用的一门科学。该学科主要研究处于流体场环境中的固体结构，流体激励固体结构，固体结构变形又引起固体结构周围流场的变化等问题。流固耦合力学的特征是流体与固体两相介质之间的相互影响。也正是由于流固耦合力学是流体与固体结构的混合作用行为，在大自然中才会呈现许多形形色色的流固耦合现象，因为大自然包括的物质有固体、气体、液体，而气体与液体均属于流体类，所以几乎流固耦合现象几乎到处都是。

近年来,流固耦合研究发展经历了三个重要阶段：1) 由线性流固耦合问题发展到非线性流固耦合问题；2) 由弹性固体结构的变形、强度问题发展到固体的屈曲问题；3) 计算格式从单纯的固体有限元格式或流体的差分格式到混合或兼容的流固格式。现已能在固体和结构中考虑材料非线性和几何非线性；在流体中也开始考虑有粘性和空化等效应的流体模型，从而可以模拟出晃动、空化、飞溅等流固耦合行为。在流体激发振动中也已经开始考虑复杂的结构阵列和流体流动。

随着研究的深入，非线性问题仍然引起专家们的关注，我国的流固耦合问题的研究起始于20世纪末。对于流固耦合范畴中的壳液耦合系统的自激振动响应、柱形弹性容器中液体在高频激励下产生低频大幅重力波现象、矩形储液壳中的液体进行高频激励时的储液壳响应等问题，著名学者，除景满、刘习军等已经进行了非常深入的研究，在其很多著作中曾提到利用平均法对壳液耦合系统的自激振动可以进行分析，并且顺利的解释了中华文物龙洗的奇异现象；还提到柱形弹性容器中液体在高频激励下产生低频大幅重力波此现象是由组合共振引起的；而且在他的论文中首次提到圆柱形储液壳的低频大幅重力波现象。就柱形弹性容器中液体在高频激励下产生低频大幅重力波现象，王大钧学者也曾应运实验的方法研究过。

2. 研究的基本内容与方案

此次设计的基本内容为圆型单柱结构流固耦合风振特性分析，流固耦合问题可由其耦合方程定义，这组方程的定义域同时有流体域与固体域。

而未知变量含有描述流体现象的变量和含有描述固体现象的变量，一般而言具有以下两点特征：（1）流体域与固体域均不可单独地求解；（2）无法显式地削去描述流体运动的独立变量及描述固体现象的独立变量。

从总体上来看，流固耦合问题按其耦合机理可分为两大类:第一类问题的特征是耦合作用仅仅发生在两相交界面上，在方程上的耦合是由两相耦合面上的平衡及协调来引入的如气动弹性、水动弹性等。

3. 研究计划与安排

1、1周 外文资料翻译，专业文献资料检索；
2、2~3周 书写开题报告并开题。阅读相关参考文献的基础上撰写开题报告；
3、4~7周 确定研究分析的方案；
4、8~12周 建立仿真模型并进行仿真；
5、13~14周 整理毕业设计报告书，提交毕业设计文件；
6、15周 毕业答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

1. 中华人民共和国国家标准gb3811-2008 起重机设计规范［m］.中国标准出版社.

2. 交通部水运司. 港口起重运输机械设计手册［m］.人民交通出版社.2001.

3. 机械设计手册(第六版)［m］.化学工业出版社.2016.