摘要
航行体在波浪条件下高速入水的运动响应和载荷特性是其研发设计过程中需要重点考虑的问题。本文采用无网格光滑粒子流体动力学(smooth particle hydrodynamics, SPH)方法,提出一种新型周期性波浪边界技术,采用四元数法计算物体六自由度运动,建立了波浪条件下入水模拟的数值水池。为验证数值模型计算精度,对静水中方形块体垂直落水和航行体倾斜入水进行模拟,运动轨迹和冲击载荷均与参考结果吻合良好。随后,在SPH数值波浪水池中对航行体在不同波浪相位角下的高速入水过程开展研究。结果表明,该新型SPH数值水池能实现航行体波浪中入水过程的精确预报,航行体弹道稳定性受到波浪相位角的显著影响,0°相位角入水时弹道最为稳定。
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