徐思博:回转体高速入水瞬态流固耦合载荷与弹道特性研究论文

徐思博:回转体高速入水瞬态流固耦合载荷与弹道特性研究论文

本文主要研究内容

作者徐思博(2019)在《回转体高速入水瞬态流固耦合载荷与弹道特性研究》一文中研究指出:在船舶与海洋工程领域,回转体高速入水有着重要的应用,而该问题存在强非线性、气-汽-液-固的多相流耦合、流场随机性等若干难题有待攻克,其中结构响应、入水弹道控制等问题,始终为各国学者争相研究、广泛讨论的热点话题。回转体高速入水过程中,入水砰击瞬间的结构弯矩以及轴向冲击极有可能使回转体敏感元器件受损。水下航行过程中,由于忽扑、尾拍等现象的存在,产生的径向载荷可能使得回转体结构发生弯曲破坏。同时,回转体水下运动的最大深度以及回转体俯仰角的变化,对回转体进一步的主动控制存在很大的影响。这一系列的问题都是结构入水过程中人们关注的,研究的,亟待解决的关键所在。本文基于瞬态流固耦合理论,借助LS-DYNA软件,采用任意欧拉-拉格朗日(ALE)分析方法,建立回转体高速入水运动数值模型,并开展了机理性试验,验证了计算模型的有效性。在此基础上,分析不同入射角度下回转体的载荷受到回转体头型、回转体质心位置、初始速度及尾推力的影响规律,揭示了回转体结构入水过程中的运动响应特性、弹道变化特性机理,为高速入水航行体的结构设计和姿态控制提供参考。针对回转体高速入水问题,通过数值仿真和理论分析,分别针对俯仰角为90°的垂直入水以及俯仰角为45°的斜入水两种情况,研究了回转体头型、质心位置、初始速度三种输入参数对入水砰击瞬间的冲击响应规律、入水过程中的轴向冲击载荷以及截面弯矩载荷的影响规律,揭示高速入水过程冲击响应与载荷作用机理。针对回转体高速入水弹道特性,研究了诸多工况下的弹道忽扑特性及其与回转体头型、质心位置、初始速度的关联性,并分析了空泡演化与回转体弹道之间的耦合作用。通过对回转体结构入水带深以及回转体忽扑速度的对比分析,对回转体高速入水水下弹道特性进行总结。分析了回转体小角度入水时存在的“跳弹”现象,对其中的典型载荷变化以及自由液面飞溅现象进行阐述。然后对于携带尾推力的回转体结构高速入水复杂流固耦合过程,分析了不同初始速度斜入水回转体结构载荷变化规律以及弹体忽扑运动规律,探讨尾推力的存在对于入水过程的影响。

Abstract

zai chuan bo yu hai xiang gong cheng ling yu ,hui zhuai ti gao su ru shui you zhao chong yao de ying yong ,er gai wen ti cun zai jiang fei xian xing 、qi -qi -ye -gu de duo xiang liu ou ge 、liu chang sui ji xing deng re gan nan ti you dai gong ke ,ji zhong jie gou xiang ying 、ru shui dan dao kong zhi deng wen ti ,shi zhong wei ge guo xue zhe zheng xiang yan jiu 、an fan tao lun de re dian hua ti 。hui zhuai ti gao su ru shui guo cheng zhong ,ru shui peng ji shun jian de jie gou wan ju yi ji zhou xiang chong ji ji you ke neng shi hui zhuai ti min gan yuan qi jian shou sun 。shui xia hang hang guo cheng zhong ,you yu hu pu 、wei pai deng xian xiang de cun zai ,chan sheng de jing xiang zai he ke neng shi de hui zhuai ti jie gou fa sheng wan qu po huai 。tong shi ,hui zhuai ti shui xia yun dong de zui da shen du yi ji hui zhuai ti fu yang jiao de bian hua ,dui hui zhuai ti jin yi bu de zhu dong kong zhi cun zai hen da de ying xiang 。zhe yi ji lie de wen ti dou shi jie gou ru shui guo cheng zhong ren men guan zhu de ,yan jiu de ,ji dai jie jue de guan jian suo zai 。ben wen ji yu shun tai liu gu ou ge li lun ,jie zhu LS-DYNAruan jian ,cai yong ren yi ou la -la ge lang ri (ALE)fen xi fang fa ,jian li hui zhuai ti gao su ru shui yun dong shu zhi mo xing ,bing kai zhan le ji li xing shi yan ,yan zheng le ji suan mo xing de you xiao xing 。zai ci ji chu shang ,fen xi bu tong ru she jiao du xia hui zhuai ti de zai he shou dao hui zhuai ti tou xing 、hui zhuai ti zhi xin wei zhi 、chu shi su du ji wei tui li de ying xiang gui lv ,jie shi le hui zhuai ti jie gou ru shui guo cheng zhong de yun dong xiang ying te xing 、dan dao bian hua te xing ji li ,wei gao su ru shui hang hang ti de jie gou she ji he zi tai kong zhi di gong can kao 。zhen dui hui zhuai ti gao su ru shui wen ti ,tong guo shu zhi fang zhen he li lun fen xi ,fen bie zhen dui fu yang jiao wei 90°de chui zhi ru shui yi ji fu yang jiao wei 45°de xie ru shui liang chong qing kuang ,yan jiu le hui zhuai ti tou xing 、zhi xin wei zhi 、chu shi su du san chong shu ru can shu dui ru shui peng ji shun jian de chong ji xiang ying gui lv 、ru shui guo cheng zhong de zhou xiang chong ji zai he yi ji jie mian wan ju zai he de ying xiang gui lv ,jie shi gao su ru shui guo cheng chong ji xiang ying yu zai he zuo yong ji li 。zhen dui hui zhuai ti gao su ru shui dan dao te xing ,yan jiu le zhu duo gong kuang xia de dan dao hu pu te xing ji ji yu hui zhuai ti tou xing 、zhi xin wei zhi 、chu shi su du de guan lian xing ,bing fen xi le kong pao yan hua yu hui zhuai ti dan dao zhi jian de ou ge zuo yong 。tong guo dui hui zhuai ti jie gou ru shui dai shen yi ji hui zhuai ti hu pu su du de dui bi fen xi ,dui hui zhuai ti gao su ru shui shui xia dan dao te xing jin hang zong jie 。fen xi le hui zhuai ti xiao jiao du ru shui shi cun zai de “tiao dan ”xian xiang ,dui ji zhong de dian xing zai he bian hua yi ji zi you ye mian fei jian xian xiang jin hang chan shu 。ran hou dui yu xie dai wei tui li de hui zhuai ti jie gou gao su ru shui fu za liu gu ou ge guo cheng ,fen xi le bu tong chu shi su du xie ru shui hui zhuai ti jie gou zai he bian hua gui lv yi ji dan ti hu pu yun dong gui lv ,tan tao wei tui li de cun zai dui yu ru shui guo cheng de ying xiang 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自哈尔滨工程大学的徐思博,发表于刊物哈尔滨工程大学2019-07-01论文,是一篇关于高速入水论文,瞬态流固耦合论文,分析方法论文,瞬态冲击载荷论文,弹道特性论文,哈尔滨工程大学2019-07-01论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨工程大学2019-07-01论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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