基于FPM方法的入水问题数值模拟研究
基于FPM方法的入水问题数值模拟研究
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DOI：
10.11776/j.issn.1000-4939.2023.01.024
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
张博文
中科院分区：
文献类型：
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作者：
王敏;马小晶;陈尉;张博文
结构体入水作为一个高度非线性的冲击动力学问题,广泛存在于船舶海洋和军事等工程领域,因此,对该问题进行精确而高效的数值模拟是十分必要。采用有限质点法(finite particle method,FPM),结合无反射边界,数值模拟研究了二维结构体入水的动态过程。通过分析楔形体入水所受的垂向力、速度和压力,并与相关文献结果对比分析,验证了该方法的有效性。在此基础上,对不同工况下的入水问题进行了模拟,研究了不同尺寸、形状、初速度和质量等情况下,结构入水冲击时垂向力和速度随时间的变化规律,以及不同时刻下压力响应的变化趋势。研究结果表明:楔形体的底升角尺寸、结构体形状、入水初速度和质量等因素都会直接影响结构体入水的力学特性,为入水结构体的力学设计提供了参考。