基于CFD技术的三维楔形体入水砰击试验与数值预报研究

发布时间：2017-08-15 01:29

  本文关键词：基于CFD技术的三维楔形体入水砰击试验与数值预报研究

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【摘要】：21世纪是一个海洋世纪，全球人的目光都集中在占地球70%的蓝色海洋中，丰富的海洋资源使得船舶与海洋工程成为经济建设乃至人类发展中重要的一环。在这一领域里，船体砰击问题一直得到人们的广泛关注和研究。不仅仅是船舶会由于砰击现象造成严重的威胁和破坏，而且船体砰击问题是一个强非线性问题，想要很好地模拟实际的情况，用现有的理论数值方法是不能实现的。因此，该问题必须给予足够的重视。 本文通过研究了国内外的大量资料，采用CFD数值模拟的方法，对楔形体结构入水砰击问题进行模拟研究，重点得到速度、加速度、砰击压力等分布情况。在前人所做试验的基础上，自行设计并加工了一个模型，进行模型试验，通过数据采集系统得到楔形体在整个入水过程的加速度、压力、动响应等结果，并与FLUENT软件计算结果作对比，吻合较好。经过变动结构的斜升角和质量以及起始位置的高度，对结构入水砰击问题进行了敏感性分析，给出了一种预报三维砰击载荷的方法，，为进一步对船首砰击问题的研究提供了有价值的参考。
【关键词】：入水砰击 楔形体 加筋板 模型试验 数值模拟 流固耦合
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U661.7
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 概述7-8
• 1.2 国内外研究进展8-10
• 1.3 砰击问题的特点10-11
• 1.4 本文主要研究工作11-12
• 第二章 砰击问题理论介绍12-25
• 2.1 流体力学基本概念12-14
• 2.1.1 连续介质概念12
• 2.1.2 流体的基本性质12-13
• 2.1.3 势流理论13-14
• 2.2 数值计算14-18
• 2.3 试验研究18-20
• 2.4 CFD 计算方法20-24
• 2.4.1 控制方程20-21
• 2.4.2 湍流模型21-23
• 2.4.3 求解方法23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 加筋板楔形体入水砰击试验25-38
• 3.1 试验模型25-26
• 3.2 材料参数26-28
• 3.3 测点布置28-29
• 3.4 试验过程29-30
• 3.5 试验结果30-36
• 3.6 本章小结36-38
• 第四章 FLUENT 软件的分析过程与可行性分析38-47
• 4.1 FLUENT 软件介绍38-39
• 4.2 结构入水砰击问题的分析过程39-42
• 4.2.1 前处理39-41
• 4.2.2 计算求解41
• 4.2.3 后处理41-42
• 4.3 FLUENT 软件计算砰击压力可行性分析42-46
• 4.3.1 建立模型42-44
• 4.3.2 计算结果44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 楔形体入水砰击数值模拟47-58
• 5.1 垂直入水砰击模拟结果47-50
• 5.2 转角度入水砰击模拟结果50-54
• 5.3 敏感性分析54-56
• 5.4 本章小结56-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 全文总结58-59
• 6.2 对未来工作的展望59-60
• 参考文献60-63
• 发表论文及参加科研情况说明63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：675702