航行体水下发射流固耦合效应分析

IMECH-IR > 流固耦合系统力学重点实验室

	航行体水下发射流固耦合效应分析
	杜特专1 ; 王一伟1,2 ; 黄晨光1,2 ; 廖丽涓1
发表期刊	力学学报
	2017-03-02
卷号	49 期号:04 页码:782-792
ISSN	0459-1879
摘要	对于水下发射过程来说，掌握水动力载荷形成机理与结构响应特征是一个亟待解决的问题.研究该问题需要考虑含相变的复杂多相流动，变约束的结构运动以及这二者之间的耦合效应.本文采用松耦合的方法，以流体求解器为主体，将自编的固体结构程序接入流体求解器中，在每个时间步长内分别对流体动力学方程和固体结构动力学方程进行求解，通过流固界面之间的数据交换实现耦合计算.其中，流体求解器基于雷诺平均纳维斯托克斯方程，采用单流体模型处理多相流问题，引入空化模型描述空化相变，采用修正的湍流模型模拟混合物的湍流效应，并采用动网格技术处理移动边界问题.航行体的刚体运动和结构振动分开求解.结构求解器采用等效梁模型描述结构的振动，通过坐标变换给出了随体坐标系下的结构振动方程，求解方法采用时域积分法.所建立的流固耦合方法不仅能够捕捉到自然空化的演化情况，还可获得航行体所受水动力、结构振动响应以及截面的弯矩，获得了实验的验证.基于该方法研究了结构刚度、发射速度对空泡溃灭与结构振动耦合效应的影响规律.结果表明，同步溃灭是影响结构载荷的主要因素，包括溃灭压力幅值，溃灭压力作用位置，以及溃灭压力与结构振动的相位关系.
关键词	流固耦合空化溃灭振动数值模拟
收录类别	EI ; CSCD
语种	中文
项目资助者	国家自然科学基金资助项目(11402276)
CSCD记录号	CSCD:6029261
论文分区	二类
力学所作者排名	1
引用统计	被引频次：15[CSCD] [CSCD记录]
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/72010
专题	流固耦合系统力学重点实验室
作者单位	1.中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室,北京100190; 2.中国科学院大学工程科学学院,北京100049
推荐引用方式 GB/T 7714	杜特专,王一伟,黄晨光,等. 航行体水下发射流固耦合效应分析[J]. 力学学报,2017,49,04,:782-792.
APA	杜特专,王一伟,黄晨光,&廖丽涓.(2017).航行体水下发射流固耦合效应分析.力学学报,49(04),782-792.
MLA	杜特专,et al."航行体水下发射流固耦合效应分析".力学学报 49.04(2017):782-792.

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JouArt-2017-249.pdf（6340KB）	期刊论文	作者接受稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载