SPH方法研究空氣在平板入水中的影響
本文關鍵詞: 光滑粒子流體動力學 砰擊 平板 空氣墊 水 出處:《計算力學學報》2017年05期 論文類型:期刊論文
【摘要】:飛機水上迫降以及船體在高速行駛時,均會發(fā)生結構物砰擊水面的現(xiàn)象,當結構物底面較為平坦,砰擊水面時會捕獲空氣,在板底形成空氣墊。研究空氣墊的形成及影響,有助于對結構物進行更準確的載荷分析。該問題的研究涉及到氣固液三相的相互作用,在數(shù)值模擬中仍是一個挑戰(zhàn),本文使用光滑粒子流體動力學(SPH)方法對該問題進行模擬。首先,與實驗結果進行對比;其次,系統(tǒng)地研究了平板形成空氣墊以及砰擊水面的過程,考查了空氣、水和平板的動能變化。對比了在SPH模擬中考慮空氣與不考慮空氣得到的水壓力場和平板所受壓力,說明了空氣對結果的影響;最后,研究了平板寬度對空氣墊形成的影響,從而進一步影響加速度。
[Abstract]:Aircraft landing on water and hull at high speed will occur when the structure slamming on the surface of the water, when the bottom of the structure is relatively flat, slamming the water will capture the air. To study the formation and influence of air cushion is helpful for more accurate load analysis of structure. The study of this problem involves gas-solid-liquid three-phase interaction. It is still a challenge in numerical simulation. In this paper, the smooth particle hydrodynamics (SPH) method is used to simulate the problem. Secondly, the process of forming air cushion and slamming water surface is studied systematically, and the air is examined. The change of kinetic energy of water and plate is compared in the SPH simulation. The influence of air on the results is illustrated by comparing the water pressure field and the pressure of the plate with or without considering the air. Finally, the influence of plate width on the formation of air cushion is studied, and the acceleration is further affected.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學航空學院;
【基金】:國家自然科學基金(11272266) 航空基金(2013ZD53049)資助項目
【分類號】:O353.4
【正文快照】: 1引言船體高速行駛或飛機水上迫降等行為都涉及到砰擊水面的問題,此時需要考慮流體的動力學細節(jié)以及結構的破壞[1]。對于底部平坦的結構可以簡化為平板進行研究。早期對平板砰擊水面的研究發(fā)現(xiàn),平板所受的壓力遠小于聲學壓力,在之后的研究中認識到是由于空氣墊的存在起到了緩
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本文編號:1442487
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