强冲击作用下舰船结构毁伤的三维无网格SPH-RKPM方法数值模拟

摘要：

强冲击载荷会严重威胁舰船生命力,对于冲击作用下舰船结构毁伤的精确预报是舰船防护设计和提高舰船生命力的重要环节.考虑到传统有网格算法在结构断裂模拟上遇到的挑战,本文在前期工作的基础上,建立了强冲击载荷作用下结构毁伤的完全无网格模型与计算方法,采用光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydro-dynamics,SPH)方法计算水下爆炸载荷,基于重构核粒子方法(Reproducing Kernel Particle Method,RKPM)建立结构接触、断裂计算模型.依据法通量方法,耦合RKPM和SPH构建了完全无网格流固耦合三维模型与计算方法,通过多个复杂算例充分验证了该数值计算模型的有效性.进一步开发了强冲击作用下舰船结构毁伤模拟程序,提高了程序的鲁棒性.该程序作为模块已融入到具有完全自主知识产权的FSLAB工业软件之中.与传统网格计算方法相比,本文数值模型在处理结构断裂、损伤等方面有优势,可为舰船防护结构设计提供基础性技术支撑.

关键词：结构毁伤、强冲击、光滑粒子流体动力学方法(SPH)、重构核粒子方法(RKPM)

所属期刊栏目：51

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：146-159