【摘 要】
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该文提供了一种分析球体入水冲击过程中球体的弹性响应的方法.通过加权剩余的伽辽金法建立流体和球体相互作用的耦合方程,并用有限元的方法进行求解.球体落入水中的瞬间,球体
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该文提供了一种分析球体入水冲击过程中球体的弹性响应的方法.通过加权剩余的伽辽金法建立流体和球体相互作用的耦合方程,并用有限元的方法进行求解.球体落入水中的瞬间,球体将会受到来自流体的压力,同时,由于球体的进入,流体将产生一个速度势,并对球体的变形产生影响.流体和固体相互作用,就构成了球体入水的冲击耦合问题,计算和估计这种相互耦合作用的大小和影响是准确预报结构强度、激振和过载破坏所必须的.为了确定结构物自空中进入水面过程中是否会发生强度或加速度过载破坏以及激振,首先必须确定结构自空中进入水面的过程中所承受的外部载荷大小.外部载荷主要来自流体动压力即流体冲击压力.当冲击发生时,流体动压力沿物体湿表面的分布特征及其大小取决于入水速度、入水角、结构质量、流体粘性、可压缩性、结构弹性以及一些其他的因素.在很多情况下流体运动的速度比声速小的多,所以我们在求解的过程中忽略流体的可压缩性. 该文中使用了MATLAB软件,在有限元的基础上,对流固耦合方程中球体的弹性动力响应进行编程求解,以求出球体表面结点在考虑耦合作用和不考虑耦合作用两种情况下位移随时间的变化.该论文对研究流体和固体耦合求解具有一定的指导意义.
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