數值波浪水池是作為一種波浪和海洋結構物相互作用的數值試驗手段,已廣泛應用在船舶與海洋工程領域。兩棲火炮在水上浮渡過程中,受到風、浪、流的擾動,會發(fā)生六自由度的搖蕩運動,對其水上浮渡性能、射擊精度等產生不利影響。因此,采用數值波浪水池技術研究兩棲火炮的搖蕩動力學具有重要意義。本文首先建立了數值波浪水池,對一階線性波浪與二階Stokes波的造波效果和消波效果進行驗證,得到數值波浪水池中波浪與兩棲自行火炮的耦合區(qū)域;在試驗水池對兩棲火炮拖模進行了試驗,通過拖模試驗,希爾伯特變換法,GZ曲線確定了非線性橫搖方程的各項系數。對兩棲火炮二維橫剖面進行橫搖運動,得到了兩棲火炮在不同初始角下的自由橫搖衰減曲線,并與拖模試驗測試的自由橫搖衰減曲線進行對比,仿真的平均橫搖周期為_mT=2.896s,試驗結果的平均橫搖周期為_sT=2.998s,相對誤差為3.52%;采用流固耦合的方法,對于不同波長、波高作用下兩棲自行火炮的橫搖、橫蕩、垂蕩運動響應與縱搖、縱蕩與垂蕩運動響應進行了研究,得出了波浪與兩棲自行火炮相互作用時的流體形態(tài)變化、動壓力云圖及動力學響應。兩棲火炮在... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

波浪坐標系圖

高階 Solitary 波，適用于淺水范圍內的有限幅振波，本質上是非線性的。數值消波同樣重要，為了避免波浪的壁面反射，提高數值模擬仿真的精度，需要對數值水池進行波浪能量吸收。本節(jié)采用明渠流技術造波，波浪采用主動吸收法，將流動的出口設置為波浪吸收邊界，使數值波浪水池的波形保持一致。2.2.2 參數與邊界條件設置根據實際深水池進行數值波浪水池的構建，坐標原點為水池左側底端即O處，x 軸為向右為正，y 軸為向上為正。本節(jié)根據實際深水池進行數值波浪水池的構建，前處理使用 Gambit 進行水池的構建，網格劃分，定義指定的邊界類型，在 ANSYS 的 Fluent中實現該水池的數值造波、消波等相關設定。數值波浪水池的規(guī)格為：水池長 60m，寬8m，有效水深 h 5m。波浪水池二維數值計算模型如圖 2.4 所示。數值波浪水池，左側的邊界條件設置為速度入口，上下為壁面，右側邊界設置為自由出流。

使用 Gambit 進行水池的構建，網格劃分，定義指定的邊界類型，在 ANSYS 的 Flue中實現該水池的數值造波、消波等相關設定。數值波浪水池的規(guī)格為：水池長 60m，寬8m，有效水深 h 5m。波浪水池二維數值計算模型如圖 2.4 所示。數值波浪水池，左側的邊界條件設置為速度入口，上下為壁面，右側邊界設置為自由出流。圖 2.4 明渠流水池計算模型明渠流數值波浪水池根據二維數值波浪水池的計算模型，采用 Gambit 軟件進行建模。在網格劃分、模型建立完成時，進行網格檢查，保證網格質量。網格大小為 0.01mm網格文件如圖 2.5 所示。


本文編號：3622402