跨介质航行器弹性舵翼空化流固耦合仿真分析

发布时间：2024-02-02 21:30

　　跨介质航行器水中航行过程中的流固耦合效应是影响航行稳定性和结构安全性的关键问题。基于径向基函数法和模态叠加方法,开展跨介质航行器水中运动过程中空化流动与结构振动的耦合仿真,对航行器三角型截面舵翼的流固耦合效应进行研究,分析了不同攻角下的空泡形态以及舵翼与空化流动的相互作用。分析结果表明,在来流攻角为2°～6°时,航行器及舵翼几乎被包在超空泡内部。当来流攻角为8°时,舵翼的自由端会穿透空泡界面,使其所受水动力比小攻角条件下大一个量级,振动特征也更为复杂。

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【部分图文】：

图9舵翼一阶振动特征（工况5)

图88°攻角条件下的刚体和弹性体的受力曲线3结论

图4空泡形态(2°攻角)

从计算结果可以看出,在来流攻角为2°～6°时,航行器及舵翼大部分都被包在超空泡内部,仅有锥段末端与水直接接触(图4)。随着攻角的增大,航行器的沾湿面积也不断增大,但是舵翼仍然处于空泡内。结构振动的模态位移如图5所示,由于在给定的参数范围内舵翼始终被包裹在空泡内部振动,因此相当于在....

图3舵翼网格划分

图2航行器网格划分2计算结果

图7舵翼1阶振动特征（工况4)

图7舵翼1阶振动特征（工况4)图88°攻角条件下的刚体和弹性体的受力曲线

本文编号：3893197