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基于流固耦合航行体入水冲击数值模拟研究
作者姓名:
于佳晖
贾亮
朱元夫
作者单位:
北京强度环境研究所, 北京 100076
基金项目:
基础性军工科研院所稳定支持项目
摘 要:
针对航行体入水冲击过程中的流固耦合问题,利用任意拉格朗日 欧拉算法建立三维入水冲击数值仿真模型。首先,建立球体入水冲击数值模型,获取了入水过程中的冲击载荷和表面压力数据,通过与试验对比,探究网格密度、接触刚度耦合系数以及时间步长对仿真准确性的影响。结果发现,冲击区域网格密度和接触刚度耦合系数决定流固耦合接触刚度;冲击域的网状密度对冲击系数结果和入水速度变化有明显影响;耦合节点之间的接触刚度系数会影响局部压力峰值。最后,建立锥形头部圆柱体入水仿真模型,提出分段刚体计算截面载荷方法,研究不同速度下结构入水冲击加速度、速度、位移和截面载荷变化规律,与试验结果对比证明仿真准确性。
关 键 词:
数值建模
入水冲击
流固耦合
任意拉格朗日
欧拉算法
Research on Numerical Simulation of Water Entry Impact Based on Fluid Structure Coupling
Authors:
YU Jiahui
JIA Liang
ZHU Yuanfu
Institution:
Beijing Institute of Structure and Environment Engineering, Beijing 10076, China
Abstract:
Keywords:
Numerical modeling
Water entry impact
Fluid structure coupling
Arbitrary Lagrange
Euler method
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