液艙晃蕩是船舶與海洋工程中一類經(jīng)典問題,由于它強(qiáng)非線性的特點,數(shù)值模擬存在一定的難度。液艙晃蕩有時還涉及流固耦合,例如在液艙中通常設(shè)置擋板來抑制晃蕩,這時就需要同時考慮自由液面以及固體的變形。本文針對涉及流固耦合的液艙晃蕩問題,采用最新提出的光滑粒子流體動力學(xué)與光滑點插值耦合方法（Smoothed particles hydrodynamics and smoothed point interpolation coupled method;SPH-SPIM coupled method）,并在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)的光滑粒子流體動力學(xué)與光滑點插值耦合方法（δsmoothed particles hydrodynamics and smoothed point interpolation coupled method;δSPH-SPIM coupled method）,最后通過算例對兩種方法的有效性和計算性能進(jìn)行了驗證和分析。本文采用光滑粒子流體動力學(xué)方法（Smoothed particles hydrodynamics;SPH）模擬晃蕩液艙內(nèi)的流體。作為無網(wǎng)格粒子類方法,SPH在模擬強(qiáng)非線性... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 液艙晃蕩的研究進(jìn)展
    1.3 本文的主要工作
2.SPH-SPIM耦合方法介紹
    2.1 弱可壓縮SPH方法
        2.1.1 狀態(tài)方程
        2.1.2 控制方程
        2.1.3 SPH近似
        2.1.4 控制方程的離散形式
        2.1.5 SPH方法中粘性項
        2.1.6 密度正則化
        2.1.7 固壁邊界條件
        2.1.8 自由液面邊界條件
        2.1.9 時間積分方案
    2.2 光滑點插值方法
        2.2.1 光滑域的構(gòu)造
        2.2.2 梯度光滑技術(shù)
        2.2.3 固體求解方程
        2.2.4 光滑PK2應(yīng)力變量
        2.2.5 固體求解時間方案
    2.3 耦合方法介紹
        2.3.1 耦合形式
        2.3.2 流固耦合力的傳遞
        2.3.3 虛粒子速度、位移的傳遞
        2.3.4 耦合步驟介紹
    2.4 本章小結(jié)
3.SPH-SPIM耦合方法的驗證及在晃蕩問題中的應(yīng)用
    3.1 SPH方法驗證
    3.2 SPH-SPIM耦合方法驗證
    3.3 SPH-SPIM耦合方法模擬帶彈性擋板的液艙晃蕩問題
    3.4 本章小結(jié)
4.改進(jìn)的δSPH-SPIM耦合方法的驗證及在晃蕩問題中的應(yīng)用
    4.1 δSPH方法介紹
    4.2 流固耦合力的傳遞方式
    4.3 δSPH-SPIM耦合方法模擬一般流固耦合問題
        4.3.1 潰壩作用彈性門
        4.3.2 潰壩沖擊彈性擋板
    4.4 δSPH-SPIM耦合方法模擬帶彈性擋板的液艙晃蕩問題
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]波浪載荷作用下海洋儲油平臺液體晃蕩仿真模擬[D]. 胡建祥.大連理工大學(xué) 2009



本文編號：3602415