物体入水冲击问题的数值和实验研究

发布时间：2024-01-20 07:47

　　入水问题是工程实际中很常见的问题,例如水上飞机的着水过程以及船艏在波浪中离开水面又回到波面的相互作用过程;同时,其在科学界其也是一个很经典的问题,并引起了很多学者的注意。在物体入水过程中,需要关注的一个很重要的方面就是自由液面的捕捉。因为自由液面常常会伴随着非常大的变形,甚至液体飞溅,而用解析方法或者数值网格方法处理起来非常困难。光滑粒子水动力学(SPH)方法具有无网格拉格朗日属性,特别易于处理自由液面问题,使得它越来越受到重视。SPH方法核心是用一系列任意排布的带有物理属性的粒子来模拟计算域,然后利用拉格朗日形式的控制方程来控制粒子运动,问题域里每个粒子的物理属性通过周围粒子的近似得到。其无网格特性可以为计算省下大量消耗在网格处理上的时间。本文的研究重点是SPH方法在入水问题上的应用。首先,对SPH方法进行了验证。采用数值的方法分别对匀速楔形体入水和自由落体入水问题进行了计算,并且和相应的实验结果进行了对比;结果显示出数值结果和实验结果之间较好的一致性。其次,分析了楔形体的无水平初始速度的入水冲击问题。将该问题从两个角度进行探讨,即自由液面的运动以及楔形体的运动和受力。对于自由液面的...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

本文编号：3880453