基于FPM方法的入水问题数值模拟研究

摘要：

结构体入水作为一个高度非线性的冲击动力学问题,广泛存在于船舶海洋和军事等工程领域,因此,对该问题进行精确而高效的数值模拟是十分必要.采用有限质点法(finite particle meth-od,FPM),结合无反射边界,数值模拟研究了二维结构体入水的动态过程.通过分析楔形体入水所受的垂向力、速度和压力,并与相关文献结果对比分析,验证了该方法的有效性.在此基础上,对不同工况下的入水问题进行了模拟,研究了不同尺寸、形状、初速度和质量等情况下,结构入水冲击时垂向力和速度随时间的变化规律,以及不同时刻下压力响应的变化趋势.研究结果表明:楔形体的底升角尺寸、结构体形状、入水初速度和质量等因素都会直接影响结构体入水的力学特性,为入水结构体的力学设计提供了参考.

关键词：FPM、无反射边界、数值模拟、结构体入水、力学特性

所属期刊栏目：40

分类号：O353.4(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;新疆自治区自然科学基金资助项目;新疆大学博士启动基金资助项目

在线出版日期：2023-02-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：199-210