| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第12-34页 |
| 1.1 研究工作的背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 结构物入水问题的国内外研究进展 | 第13-17页 |
| 1.2.1 楔形体入水 | 第13-14页 |
| 1.2.2 平板入水及弹跳问题 | 第14-15页 |
| 1.2.3 其它形状及复杂结构入水 | 第15-17页 |
| 1.3 SPH方法在结构物入水问题中的应用 | 第17-21页 |
| 1.3.1 边界和界面处理方法 | 第19-20页 |
| 1.3.2 SPH计算精度提高的方法 | 第20-21页 |
| 1.4 SPH方法介绍 | 第21-31页 |
| 1.4.1 密度方程 | 第21-23页 |
| 1.4.2 加速度方程 | 第23-25页 |
| 1.4.3 核函数 | 第25-27页 |
| 1.4.4 流体状态方程 | 第27-28页 |
| 1.4.5 人工粘性 | 第28-30页 |
| 1.4.6 时间积分 | 第30-31页 |
| 1.5 本文的研究工作 | 第31-34页 |
| 2 弹性体入水问题中的界面处理研究 | 第34-54页 |
| 2.1 弹性体方程 | 第34-36页 |
| 2.2 DSPH方法介绍 | 第36-41页 |
| 2.2.1 DSPH方法介绍及处理界面的原理分析 | 第36-39页 |
| 2.2.2 DSPH方法的加速度表达式 | 第39-40页 |
| 2.2.3 DSPH方法的速度梯度表达式 | 第40页 |
| 2.2.4 界面力形式 | 第40-41页 |
| 2.3 DSPH方法在弹性体界面中的应用研究 | 第41-45页 |
| 2.3.1 两铝块分离模拟 | 第41-43页 |
| 2.3.2 两铝块碰撞模拟 | 第43-45页 |
| 2.4 弹性圆柱入水 | 第45-48页 |
| 2.4.1 SPH模拟结果 | 第45-46页 |
| 2.4.2 加入界面力的DSPH方法模拟结果 | 第46-48页 |
| 2.5 弹性厚壁圆筒入水 | 第48-51页 |
| 2.6 本章小结 | 第51-54页 |
| 3 DSPH方法计算精度的提高 | 第54-68页 |
| 3.1 RSPH方法介绍 | 第54-55页 |
| 3.2 一阶RDSPH方法的推导 | 第55-57页 |
| 3.3 二阶RDSPH方法的推导 | 第57-59页 |
| 3.4 不同方法的精确性 | 第59-65页 |
| 3.4.1 界面处的精确性 | 第60-61页 |
| 3.4.2 边界处的精确性 | 第61-62页 |
| 3.4.3 对粒子分布均匀程度的敏感度(一维情况) | 第62-63页 |
| 3.4.4 对粒子分布均匀程度的敏感度(二维情况) | 第63-65页 |
| 3.5 本章小结 | 第65-68页 |
| 4 结构物入水弹跳问题研究 | 第68-86页 |
| 4.1 刚性边界处理方法介绍及结构物运动方程 | 第68-70页 |
| 4.2 单次弹跳 | 第70-78页 |
| 4.2.1 平板弹跳的典型运动形式和计算精度检验 | 第70-71页 |
| 4.2.2 平板的滑行和翻转 | 第71-73页 |
| 4.2.3 平板的运动方程和尺度关系 | 第73-75页 |
| 4.2.4 不同攻角和速度角的影响 | 第75-77页 |
| 4.2.5 弧形结构的弹跳 | 第77-78页 |
| 4.3 平板多次弹跳 | 第78-85页 |
| 4.3.1 多个小水箱模型的建立方法 | 第79-81页 |
| 4.3.2 弹跳过程中速度角的变化规律研究 | 第81-83页 |
| 4.3.3 弹跳次数与速度的关系 | 第83-85页 |
| 4.4 本章小结 | 第85-86页 |
| 5 气液界面和气固边界处理方法验证 | 第86-100页 |
| 5.1 气液两相问题验证界面处理方法 | 第86-94页 |
| 5.1.1 气液界面处理方法介绍 | 第86-87页 |
| 5.1.2 气体绝热状态方程的推导 | 第87-88页 |
| 5.1.3 模型建立及初始密度分布方法 | 第88-90页 |
| 5.1.4 气泡上升过程中的形状变化 | 第90-91页 |
| 5.1.5 气泡上升速度 | 第91-93页 |
| 5.1.6 粒子数量的影响 | 第93-94页 |
| 5.2 活塞振动问题验证气固边界处理方法 | 第94-99页 |
| 5.2.1 三种边界条件(无滑移、自由滑移和周期性边界)的对比 | 第95-97页 |
| 5.2.2 无滑移边界时粘性对振幅衰减的影响 | 第97-98页 |
| 5.2.3 管腔尺寸对振动的影响 | 第98-99页 |
| 5.3 本章小结 | 第99-100页 |
| 6 空气对结构物入水问题的影响 | 第100-118页 |
| 6.1 楔形体入水 | 第100-106页 |
| 6.1.1 实验介绍 | 第100-101页 |
| 6.1.2 楔形体下降过程中涡流的形成及触水速度 | 第101-102页 |
| 6.1.3 楔形体加速度及三维效应的影响 | 第102-104页 |
| 6.1.4 空气对楔形体表面压力的影响 | 第104页 |
| 6.1.5 空气对射流的影响 | 第104-106页 |
| 6.2 平板入水 | 第106-114页 |
| 6.2.1 模型介绍 | 第106-107页 |
| 6.2.2 空气对加速度的影响 | 第107-108页 |
| 6.2.3 空气垫的形成过程及能量变化 | 第108-109页 |
| 6.2.4 空气垫对平板压力及水域压力的影响 | 第109-111页 |
| 6.2.5 板宽度、下落高度和质量的影响 | 第111-114页 |
| 6.3 双体船结构入水 | 第114-116页 |
| 6.4 本章小结 | 第116-118页 |
| 7 总结与展望 | 第118-122页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第118-119页 |
| 7.2 创新性 | 第119-120页 |
| 7.3 展望 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-136页 |
| 附录A 气体绝热状态方程的推导 | 第136-140页 |
| 附录B 活塞振动的理论计算 | 第140-144页 |
| 附录C 楔形体入水的理论分析 | 第144-148页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第148-150页 |
| 致谢 | 第150-152页 |
