2D刚体椭圆头结构高速撞水模拟

2D刚体椭圆头结构高速撞击水面会受到来自水面的冲击力,由于撞水过程中会引起自由液面大幅波动和流固接触界面的非线性,载荷的大小很难使用常规动力学方法求解.本文利用ANSYS/LS-DYNA软件中的ALE算法对椭圆头结构高速入水问题进行了模拟,数值结果表明,在某一入水角度下,加速度峰值和入水速度呈幂次关系,压力峰值随着入水速度的增大而增大,入水角度在35°时压力峰值最大.     

基于改进尾流振子模型的柔性圆柱体涡激振动响应特性数值研究EI北大核心CSCD

基于改进的尾流振子模型对柔性圆柱体涡激振动响应特性进行了数值研究,先分别建立了柔性圆柱体结构振子模型以及尾流振子模型,随后将二振子模型进行耦合。研究中通过改变无量纲张力、细长比以及质量比等无量纲参数,对柔性圆柱体的振幅比、相位角、频率比以及位移响应时间特性等参数进行了分析。分析结果表明:柔性圆柱体涡激振动响应特性呈现典型的行波特性,行波传播速度随着无量纲张力的增加而呈现上升趋势;行波传播速度随着细长比的增加呈下降趋势。随着无量纲张力以及细长比的增加,位移与升力之间的相位角会发生突变,突变点均发生在振动频率经过固有频率处。     

表面粗糙度对圆柱体涡激振动响应特性影响数值研究

使用数值模拟方法,研究了粗糙度对圆柱体涡激振动响应特性的影响,对不同粗糙度下圆柱体的涡激振动响应幅值、漩涡泄放频率、结构振动频率、锁定区间等参数进行了对比分析。分析结果表明:依据涡激振动响应幅值以及响应频率,可以将整个折合速度区间划分为4个区间:区间I、区间II、区间III以及区间IV。随着粗糙度的上升,圆柱体涡激振动响应最大值呈下降趋势。随着粗糙度的上升,锁定区域开始点呈缓慢提前的趋势,而锁定区域结束点则呈快速提前的趋势,因此整个锁定区域宽度会随着粗糙度的上升而逐渐变窄。     

OpenFOAM数值方法模拟带舭龙骨船体的横摇自由衰减

为了研究带舭龙骨的船体横摇自由衰减运动,本文建立了基于OpenFOAM的粘性流场数学模型。模型采用六自由度运动方程与动网格技术计算船舶运动,并且应用阻尼消波技术消除远处的数值水池壁面产生的反射波,有效提高了数值预报的精度。模拟得到的衰减曲线和阻尼系数与试验所得的结果进行了对比,并分析了舭龙骨附近的涡量场,简要探讨了舭龙骨减摇的机理。结果表明本文应用的数值模型可以准确地模拟船体横摇运动,并成功预报了不同高度舭龙骨的减摇效果。     

二维圆柱绕流的离散涡法计算

采用离散涡方法(Discrete Vortex Method,DVM)研究弹性支承的二维圆柱绕流问题,成功的模拟出涡激振动(VIV)这一现象,与实验对比得到了较好的结果。并且在前人研究成果的基础上,对离散涡方法的精度加以改进,证实了这一方法在研究涡激振动问题上的可靠性和易行性,以及适应高雷诺数下计算的优点。