近些年,隨著船舶行業(yè)的發(fā)展,水面艦艇和潛艇航速得到極大提升,水彈性振動(dòng)對(duì)船體強(qiáng)度以及疲勞壽命產(chǎn)生的影響已引起了造船界的廣泛關(guān)注。減搖鰭、水翼艇中的水翼,潛艇中的舵翼等艦艇中的翼型結(jié)構(gòu)部件,如若設(shè)計(jì)不當(dāng),在流場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生有害的渦激顫振,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。因此利用水彈性的研究結(jié)果分析粘性流體通過翼型振蕩物的振動(dòng)問題具有重要意義。水翼振動(dòng)是典型的水彈性問題,是水動(dòng)力學(xué)和彈性力學(xué)的交叉學(xué)科,要考慮水動(dòng)力、彈性力和慣性力三種力的耦合作用,把水動(dòng)力方程和彈性力學(xué)方程耦合起來求解。以理論系統(tǒng)較為成熟的氣動(dòng)彈性力學(xué)入手,推導(dǎo)出二維水翼的Theodorsen理論解進(jìn)而求解理論的水彈性不穩(wěn)定邊界,然而二維理論模型是在薄翼、勢(shì)流理論等簡(jiǎn)化條件下求得的,難以滿足工程需要。隨著計(jì)算模型的復(fù)雜化、以及計(jì)算方法和硬件設(shè)施的提升,數(shù)值仿真逐漸成為主流。數(shù)值方法包括非耦合方法、弱耦合和強(qiáng)耦合等,常用的處理方法有直接對(duì)水翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行雙向流固耦合計(jì)算,得到時(shí)域上的振動(dòng)情況,這種方法的缺點(diǎn)是計(jì)算成本大,且對(duì)動(dòng)網(wǎng)格的處理方法上要求很高。然而水翼作為剛體,在水中的振動(dòng)幅度并不是很大,對(duì)流場(chǎng)的影響十分有限,因此目前的處理... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

線性理論中的薄翼模型

圖 2-3 偶極子分布產(chǎn)生的誘導(dǎo)速度Figure 2-3 Induced velocity generated by dipole ξ 軸對(duì)稱處微元，求出微段上匯分布對(duì) P 點(diǎn)的誘導(dǎo)sin4sin sin2 2aCdv ddqC P 點(diǎn)的誘導(dǎo)速度投影到映象圓表面上法向和切向上cos cos2 2sin sin2 2rdq dq dqdq dq dq 意一對(duì)偶極子分布對(duì) P 點(diǎn)的誘導(dǎo)速度可表示為：

如圖 2-2 所示，在平板翼以及平板翼后沿上 C /2 x , y 0區(qū)域）分布渦層，以模擬平板板作保角變換映射到 ζ平面，總環(huán)量為零，所以圓內(nèi)相反，且滿足翼面無穿透條件，即點(diǎn)渦分布對(duì)圓上任0。在尾跡中任取一點(diǎn)渦，則圓內(nèi)必定存在一個(gè)與之使其滿足以上條件。求解渦層密度對(duì)圓上任一點(diǎn) P 的誘導(dǎo)速度 ( , )rq q q ，為-Г，圓內(nèi)與之對(duì)應(yīng)的點(diǎn) B (ξ1，0），環(huán)量為 Г。圖、AP 長(zhǎng)度，θ 、θ1、θ2分別為 OP、BP、AP 與 ξ 軸渦和尾渦對(duì)點(diǎn) P 的誘導(dǎo)速度為：2 2 1 12 22 12 2 1 12 22 1cos( ) cos( )[ ]2sin( ) sin( )[ ] 02rr rqr rr rqr r

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3467949