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摘要
海洋资源开发不断向深远海发展，海洋工程装备对复杂海洋环境的适应性要求不断提高，甚至要求其具备原地抗台风能力。台风通常伴随着强降雨，高风速驱动下雨滴出现高速运动，关于高速雨滴冲击于海洋平台产生的雨载荷尚无系统研究。雨滴直径为毫米级，运动尺度为米级，属于典型的跨尺度问题，同时，雨滴为柔性体，冲击于结构表面发生变形及破碎的过程属强非线性问题。该文基于RANS方程，采用VOF两相流模型，利用高精度网格处理技术，构建了一套高速雨滴冲击载荷的数值预报方法，开展了不同雨滴直径和速度下雨滴冲击载荷及破碎过程的数值预报研究，量化了雨滴冲击载荷与直径和速度的关系，修正了简化冲击载荷计算公式，探讨了高速雨滴冲击破碎过程中的压强时空演化规律，定量分析了破碎影响区尺度及压力系数变化。该文的研究成果可为海洋结构物雨载荷定量与分析提供技术支撑。
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单位江苏科技大学; 中国船舶科学研究中心
