【摘要】：液體晃蕩現(xiàn)象廣泛存在于海洋環(huán)境、航空航天等自然環(huán)境與科學(xué)工程中。液體晃蕩的過程中會對液艙壁面產(chǎn)生沖擊荷載,引起結(jié)構(gòu)失穩(wěn),嚴重的情況下甚至?xí)䦟?dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。因此,如何有效的抑制體液晃蕩、減少晃蕩過程中液體對液艙造成的沖擊荷載,是當(dāng)前工程設(shè)計以及許多科研領(lǐng)域重點研究的方向。本文基于有限差分法求解不可壓縮納維-斯托克斯方程,利用VOF方法對自由液面進行捕捉,采用自主研制的數(shù)值程序?qū)θS矩形液艙等距增設(shè)兩個隔板時液艙的晃蕩開展研究,分析隔板對液體晃蕩的抑制效果�；谏鲜鲅芯抗ぷ�,將拓撲技術(shù)拓展到流體晃蕩中,對兩個隔板進行拓撲優(yōu)化,分析拓撲優(yōu)化后的隔板形態(tài)對液體晃蕩的抑制。由于晃蕩的發(fā)生通常具有很強的隨機性,因此本文還探究了在不同頻率、不同振幅的外界激勵作用下,拓撲優(yōu)化后的隔板形態(tài)變化。結(jié)果表明:1.液艙內(nèi)設(shè)置兩個隔板的情況下液體的晃蕩時液體表面的波動以及隔板兩側(cè)沖擊壓力均產(chǎn)生規(guī)律性的變化,當(dāng)晃蕩發(fā)生一段時間之后,由于速度的疊加等因素,晃蕩會變得復(fù)雜,隔板兩側(cè)的壓力以及液體表面的波動會變得雜亂無章。2.將拓撲優(yōu)化應(yīng)用到了液體晃蕩的過程中可以發(fā)現(xiàn),晃蕩開始時透水率參數(shù)變化范圍較大,隔板形態(tài)變化無規(guī)律;晃蕩趨于穩(wěn)定之后,透水率也開始進行規(guī)律性變化。最終經(jīng)過平均化的處理,得到優(yōu)化后的隔板形態(tài),經(jīng)驗證得出優(yōu)化后的雙隔板能夠有效的降低壁面所受的液體沖擊合力。3.在不同振幅、不同頻率的外界激勵作用下,經(jīng)過拓撲優(yōu)化后得到的第一塊隔板形態(tài)相似,均為條狀結(jié)構(gòu)。液面處、液面以下約三分之一處以及液艙底部處分布著三條不透水帶;經(jīng)拓撲優(yōu)化后得到的第二塊隔板形態(tài)有所差異。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O35

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王慶豐;石化銀;繆志剛;王樹齊;;A型液艙次屏蔽安裝平臺的抗連續(xù)倒塌分析[J];江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2019年06期

2 劉文夫;薛鴻祥;唐文勇;;計及彈性支撐效應(yīng)的獨立液艙晃蕩數(shù)值分析研究[J];船舶力學(xué);2017年01期

3 許洪露;楊永春;;養(yǎng)殖工船液艙晃蕩的制蕩措施研究[J];中國水運(下半月);2017年03期

4 鄭雷;黃小平;李海洲;秦斌;;C型獨立液艙的疲勞載荷及工況組合[J];船舶工程;2017年03期

5 楊志勛;徐潛岳;吳尚華;張文首;岳前進;;長時間規(guī)則激勵下的二維液艙晃蕩試驗尺度效應(yīng)研究[J];中國造船;2017年02期

6 陸志妹;范佘明;;船舶液艙晃蕩研究進展[J];上海造船;2010年02期

7 趙娜;拾路;任鵬;葉仁傳;;不同含水量液艙在彈體撞擊下的動態(tài)響應(yīng)特性[J];船舶工程;2019年12期

8 田浩;胡義;;船舶液艙液位實時監(jiān)控技術(shù)研究[J];中國修船;2017年04期

9 孔祥韶;吳衛(wèi)國;劉芳;譚泓;陶金;;艦船舷側(cè)防護液艙對爆炸破片的防御作用研究[J];船舶力學(xué);2014年08期

10 孔祥韶;吳衛(wèi)國;李俊;李曉彬;徐雙喜;;爆炸破片對防護液艙的穿透效應(yīng)[J];爆炸與沖擊;2013年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 楊素軍;吳永順;夏召丹;;液艙晃蕩試驗系統(tǒng)設(shè)計研究[A];聚焦應(yīng)用 支撐創(chuàng)新——船舶力學(xué)學(xué)術(shù)委員會測試技術(shù)學(xué)組2016年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2016年

2 金恒;劉勇;李華軍;;帶水平開孔板液艙晃蕩問題的理論研究[A];第十七屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會論文集（上）[C];2015年

3 徐國徽;顧學(xué)康;;計及流固耦合效應(yīng)的液艙晃蕩數(shù)值模擬方法研究[A];中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會海洋鋼結(jié)構(gòu)分會2010年學(xué)術(shù)會議暨第六屆理事會第三次會議論文集[C];2010年

4 李裕龍;朱仁傳;繆國平;范菊;洪亮;;液艙晃蕩數(shù)值計算方法的一些探討[A];第二十三屆全國水動力學(xué)研討會暨第十屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集[C];2011年

5 高松強;張志國;王先州;馮大奎;趙偉文;;液艙晃蕩的無網(wǎng)格法數(shù)值模擬[A];第十一屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第二十四屆全國水動力學(xué)研討會并周培源誕辰110周年紀念大會文集（上冊）[C];2012年

6 朱小松;謝彬;喻西崇;杜慶貴;;矩形液艙晃蕩最大荷載規(guī)律研究[A];第十六屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會論文集（上冊）[C];2013年

7 金恒;劉勇;李華軍;;帶隔板液艙晃蕩問題的數(shù)值模擬研究[A];第十六屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會論文集（上冊）[C];2013年

8 金恒;劉勇;李華軍;;帶局部水平開孔板液艙晃蕩的數(shù)值模擬研究[A];第十八屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會論文集（上）[C];2017年

9 徐國徽;胡嘉駿;顧學(xué)康;;帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維液艙晃蕩數(shù)值計算研究[A];第二十五屆全國水動力學(xué)研討會暨第十二屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集（上冊）[C];2013年

10 洪亮;朱仁傳;繆國平;范菊;;液艙晃蕩與船舶耦合運動的數(shù)值模擬與應(yīng)用[A];第十一屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第二十四屆全國水動力學(xué)研討會并周培源誕辰110周年紀念大會文集（下冊）[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前3條

1 本報記者 杜吟;中國船 登“三高”[N];中國質(zhì)量報;2010年

2 中國船舶工業(yè)經(jīng)濟與市場研究中心 江文成;夕陽不西下，至今傲群雄[N];中國船舶報;2015年

3 何寶新;我國首制超大型VLGC交付[N];中國船舶報;2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄒昶方;液艙晃蕩非線性動力學(xué)行為研究[D];上海交通大學(xué);2016年

2 于曰e，

本文編號：2605826