水陸兩棲車作為一種既可以在陸上行駛,又可以在沒有其他輔助設(shè)備的情況下自行通過江河湖海等水障的特殊戰(zhàn)斗車輛,從問世至今,已經(jīng)經(jīng)歷了近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展。但在以往的研究中,多側(cè)重于兩棲車在靜水中的性能,尤其是在靜水中的快速性。而實(shí)際兩棲車輛在執(zhí)行遂行和渡海登陸等作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)的環(huán)境是海況比較復(fù)雜的近海,據(jù)統(tǒng)計(jì),海面上70%左右的時(shí)間內(nèi)有大小不一的波浪。所以研究兩棲車在波浪上的航行特性變得十分具有重要意義,本文主要是使用CFD技術(shù)對兩棲車迎浪直航進(jìn)行數(shù)值模擬,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:首先,本文基于微幅波理論,采用了可以節(jié)約數(shù)值模擬計(jì)算成本且滿足精度要求的邊界造波法,使用Level Set方法對自由液面進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)以商業(yè)計(jì)算流體軟件CFX為平臺,通過自定義函數(shù)定義入射邊界處的速度和波面解析表達(dá)式,實(shí)現(xiàn)了線性微幅波的模擬,實(shí)現(xiàn)了三維的數(shù)值造波。并且可以通過改變?nèi)肟谶吔绲淖远x函數(shù),來實(shí)現(xiàn)不同波高和波長的微幅波的模擬。為數(shù)值模擬兩棲車迎浪直航做好了波浪準(zhǔn)備。其次,建立了基于網(wǎng)格光順和滑移網(wǎng)格的兩棲車水上航行動(dòng)態(tài)網(wǎng)格數(shù)值計(jì)算方法。采用SST k-ω湍流模型,建立了兩棲車迎浪直航數(shù)值模擬方法。最后,通過改變航速、波高和波長分析了各要素對兩棲車航行的航姿、受力特性和周期的影響。其中航姿主要涉及在迎浪直航時(shí)最為重要的兩個(gè)自由度—縱傾和垂蕩,受力特性則主要涉及兩棲車航行的阻力、升力和縱傾力矩。獲取的結(jié)論對高性能兩棲車輛的研制具有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：U674.78
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 兩棲車輛研究背景及意義
    1.2 兩棲車輛的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀
        1.2.1 兩棲車的發(fā)展歷史
        1.2.2 兩棲車研究現(xiàn)狀
    1.3 數(shù)值造波的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
    1.4 本文研究方法和內(nèi)容
第二章 波浪的數(shù)值模擬
    2.1 數(shù)值造波方法
    2.2 基于CFX的波浪水槽數(shù)值模擬
        2.2.1 概述
        2.2.2 微幅波理論
        2.2.3 數(shù)值造波的實(shí)現(xiàn)及結(jié)果
        2.2.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    2.3 本章小結(jié)
第三章 波浪對兩棲車迎浪直航的影響
    3.1 迎浪直航與靜水直航的對比
    3.2 航速對兩棲車迎浪直航的影響
        3.2.1 航速對航姿的影響
        3.2.2 航速對受力特性的影響
        3.2.3 航速對航行周期的影響
    3.3 波浪參數(shù)對兩棲車迎浪直航的影響
        3.3.1 波高對航姿的影響
        3.3.2 波高對受力特性的影響
        3.3.3 波長對航姿的影響
        3.3.4 波長對受力特性的影響
        3.3.5 波長對航行周期的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 主要結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝

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9 孫偉;韓建禮;劉西俠;;基于動(dòng)網(wǎng)格模型的兩棲車輛數(shù)值模擬[J];艦船科學(xué)技術(shù);2009年01期

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本文編號：2878970