跨介質(zhì)航行器水中航行過程中的流固耦合效應(yīng)是影響航行穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)鍵問題。基于徑向基函數(shù)法和模態(tài)疊加方法,開展跨介質(zhì)航行器水中運動過程中空化流動與結(jié)構(gòu)振動的耦合仿真,對航行器三角型截面舵翼的流固耦合效應(yīng)進行研究,分析了不同攻角下的空泡形態(tài)以及舵翼與空化流動的相互作用。分析結(jié)果表明,在來流攻角為2°～6°時,航行器及舵翼幾乎被包在超空泡內(nèi)部。當來流攻角為8°時,舵翼的自由端會穿透空泡界面,使其所受水動力比小攻角條件下大一個量級,振動特征也更為復(fù)雜。

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圖9舵翼一階振動特征（工況5)

圖88°攻角條件下的剛體和彈性體的受力曲線3結(jié)論

圖4空泡形態(tài)(2°攻角)

從計算結(jié)果可以看出,在來流攻角為2°～6°時,航行器及舵翼大部分都被包在超空泡內(nèi)部,僅有錐段末端與水直接接觸(圖4)。隨著攻角的增大,航行器的沾濕面積也不斷增大,但是舵翼仍然處于空泡內(nèi)。結(jié)構(gòu)振動的模態(tài)位移如圖5所示,由于在給定的參數(shù)范圍內(nèi)舵翼始終被包裹在空泡內(nèi)部振動,因此相當于在....

圖3舵翼網(wǎng)格劃分

圖2航行器網(wǎng)格劃分2計算結(jié)果

圖7舵翼1階振動特征（工況4)

圖7舵翼1階振動特征（工況4)圖88°攻角條件下的剛體和彈性體的受力曲線

本文編號：3893197