板架結(jié)構(gòu)自由入水耦合數(shù)值模擬方法研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-30 13:22
入水砰擊問題在船舶與海洋工程領(lǐng)域十分常見,為了準(zhǔn)確預(yù)報(bào)船體入水砰擊載荷,各種數(shù)值計(jì)算方法應(yīng)運(yùn)而生,基于勢(shì)流理論的邊界元法應(yīng)用最為廣泛的數(shù)值方法之一。當(dāng)板架結(jié)構(gòu)入水時(shí),在入水砰擊載荷的作用下,板架結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生高頻的彈性振動(dòng),以往的研究均是不考慮這種高頻彈性振動(dòng)與流體力的耦合,而是將入水結(jié)構(gòu)物視為剛體。為了探究板架入水過程中其高頻彈性振動(dòng)對(duì)流體力的影響,并考慮到傳統(tǒng)的勢(shì)流方法無法捕捉到流體力的高頻變化特征,本論文基于計(jì)及流體可壓縮性的雙重漸近近似方法(DAA)通過Fortran編程來研究考慮板架高頻彈性振動(dòng)的流體砰擊力,采用Abaqus軟件計(jì)算流體砰擊力作用下的板架高頻彈性振動(dòng),二者之間建立接口,實(shí)現(xiàn)流固耦合計(jì)算。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)開展了剛性和彈性楔形體板架結(jié)構(gòu)落體砰擊的試驗(yàn)研究。比較試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)的彈性振動(dòng)有可能減小砰擊壓力峰值,為數(shù)值模擬提供了試驗(yàn)基礎(chǔ);(2)基于勢(shì)流理論,提出一種剛體入水問題的求解方法,通過全非線性邊界元法求解了剛性楔形體入水過程,與剛性楔形體試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,準(zhǔn)確預(yù)報(bào)了砰擊壓力峰值。通過本方法對(duì)影響砰擊壓力峰值和砰擊壓力系數(shù)k的因素進(jìn)行敏感性分析;(3...
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
本文編號(hào):3890234
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
圖2.1試件模型圖
圖2.2楔形體試件測(cè)點(diǎn)布置圖
圖2.3落體試驗(yàn)架主視圖和側(cè)視圖
圖2.5彈性楔形體H04工況穩(wěn)定性檢驗(yàn)通過比較三次重復(fù)性試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)比,可以認(rèn)為本試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果是十分穩(wěn)定的
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