结构物入水的数值和实验研究
摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-7页 |
第一章 绪论 | 第11-21页 |
1.1 入水问题研究分类 | 第11-14页 |
1.2 入水问题的研究现状 | 第14-19页 |
1.2.1 入水问题的研究进展 | 第14-16页 |
1.2.2 传统的网格法模拟入水问题 | 第16-17页 |
1.2.3 光滑粒子流体动力学(SPH方法) | 第17-19页 |
1.3 本文的研究内容 | 第19-21页 |
第二章 三维入水问题的SPH模型 | 第21-61页 |
2.1 三维入水问题的力学模型 | 第21-23页 |
2.2 SPH模型 | 第23-30页 |
2.3 SPH形式的流体动力学方程 | 第30-33页 |
2.4 SPH方法的辅助方程 | 第33-34页 |
2.5 粒子搜索法 | 第34-35页 |
2.6 SPH方法的边界处理 | 第35-40页 |
2.6.1 排斥力法 | 第35-36页 |
2.6.2 镜像法 | 第36-37页 |
2.6.3 耦合边界法 | 第37-39页 |
2.6.4 改良的耦合边界法 | 第39-40页 |
2.7 时间积分 | 第40-42页 |
2.8 气-液两相SPH模型 | 第42-43页 |
2.9 验证算例 | 第43-60页 |
2.9.1 溃坝撞击直墙的问题 | 第43-45页 |
2.9.2 收敛性验证 | 第45-49页 |
2.9.2.1 粒子间距对收敛性的影响 | 第46-47页 |
2.9.2.2 时间步长对收敛性的影响 | 第47-49页 |
2.9.3 二维圆柱体入水问题 | 第49-60页 |
2.9.3.1 常速入水问题 | 第49-51页 |
2.9.3.2 自由入水问题 | 第51-60页 |
2.10 本章小结 | 第60-61页 |
第三章 入水水动力载荷与空泡演化实验及测量方法 | 第61-79页 |
3.1 引言 | 第61页 |
3.2 机理性实验装置 | 第61-62页 |
3.3 入水冲击载荷测量方法 | 第62-66页 |
3.3.1 三分力天平 | 第62-64页 |
3.3.2 直线电机 | 第64-66页 |
3.4 空泡演化测量 | 第66-69页 |
3.5 精细流场测量 | 第69-71页 |
3.6 典型实验工况测量结果 | 第71-78页 |
3.6.1 楔形体垂直匀速入水 | 第71-74页 |
3.6.2 圆盘垂直匀速入水 | 第74-78页 |
3.7 本章小结 | 第78-79页 |
第四章 二维结构物入水 | 第79-107页 |
4.1 引言 | 第79页 |
4.2 常速入水 | 第79-92页 |
4.2.1 理论模型 | 第79-81页 |
4.2.2 冲击载荷 | 第81-85页 |
4.2.3 精细流场 | 第85-87页 |
4.2.4 压力分布 | 第87-89页 |
4.2.5 空泡演化 | 第89-92页 |
4.3 自由入水 | 第92-106页 |
4.3.1 楔形体自由入水 | 第93-100页 |
4.3.1.1 参数定义 | 第95-96页 |
4.3.1.2工况01 | 第96-99页 |
4.3.1.3工况05 | 第99-100页 |
4.3.2 船型结构物自由入水 | 第100-104页 |
4.3.3 盲算对比结果 | 第104-106页 |
4.4 本章小结 | 第106-107页 |
第五章 回转体入水 | 第107-134页 |
5.1 引言 | 第107页 |
5.2 圆盘 | 第107-124页 |
5.2.1 实验模型 | 第107-108页 |
5.2.2 柱坐标系下的SPH方程 | 第108-109页 |
5.2.3 结果和讨论 | 第109-124页 |
5.2.3.1 冲击载荷 | 第111-114页 |
5.2.3.2 精细流场 | 第114-118页 |
5.2.3.3 空泡闭合 | 第118-124页 |
5.3 圆柱-圆盘组合体 | 第124-132页 |
5.3.1 实验模型 | 第124-125页 |
5.3.2 空泡闭合分类 | 第125-126页 |
5.3.3 结果和讨论 | 第126-132页 |
5.3.3.1 第一类空泡闭合 | 第126-130页 |
5.3.3.2 第二类空泡闭合 | 第130-131页 |
5.3.3.3 第三类空泡闭合 | 第131页 |
5.3.3.4 第四类空泡闭合 | 第131-132页 |
5.3.3.5 定量分析 | 第132页 |
5.4 本章小结 | 第132-134页 |
第六章 三维结构物入水的两相SPH研究 | 第134-151页 |
6.1 引言 | 第134页 |
6.2 三维溃坝问题 | 第134-136页 |
6.3 圆球入水 | 第136-150页 |
6.3.1 垂直入水 | 第136-146页 |
6.3.2 斜入水 | 第146-150页 |
6.4 本章小结 | 第150-151页 |
第七章 总结和展望 | 第151-154页 |
参考文献 | 第154-162页 |
致谢 | 第162-163页 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第163-165页 |