發(fā)布時間：2022-02-12 21:21

　　數(shù)值波浪水池是作為一種波浪和海洋結(jié)構(gòu)物相互作用的數(shù)值試驗手段,已廣泛應(yīng)用在船舶與海洋工程領(lǐng)域。兩棲火炮在水上浮渡過程中,受到風(fēng)、浪、流的擾動,會發(fā)生六自由度的搖蕩運動,對其水上浮渡性能、射擊精度等產(chǎn)生不利影響。因此,采用數(shù)值波浪水池技術(shù)研究兩棲火炮的搖蕩動力學(xué)具有重要意義。本文首先建立了數(shù)值波浪水池,對一階線性波浪與二階Stokes波的造波效果和消波效果進(jìn)行驗證,得到數(shù)值波浪水池中波浪與兩棲自行火炮的耦合區(qū)域;在試驗水池對兩棲火炮拖模進(jìn)行了試驗,通過拖模試驗,希爾伯特變換法,GZ曲線確定了非線性橫搖方程的各項系數(shù)。對兩棲火炮二維橫剖面進(jìn)行橫搖運動,得到了兩棲火炮在不同初始角下的自由橫搖衰減曲線,并與拖模試驗測試的自由橫搖衰減曲線進(jìn)行對比,仿真的平均橫搖周期為_mT=2.896s,試驗結(jié)果的平均橫搖周期為_sT=2.998s,相對誤差為3.52%;采用流固耦合的方法,對于不同波長、波高作用下兩棲自行火炮的橫搖、橫蕩、垂蕩運動響應(yīng)與縱搖、縱蕩與垂蕩運動響應(yīng)進(jìn)行了研究,得出了波浪與兩棲自行火炮相互作用時的流體形態(tài)變化、動壓力云圖及動力學(xué)響應(yīng)。兩棲火炮在... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

波浪坐標(biāo)系圖

高階 Solitary 波，適用于淺水范圍內(nèi)的有限幅振波，本質(zhì)上是非線性的。數(shù)值消波同樣重要，為了避免波浪的壁面反射，提高數(shù)值模擬仿真的精度，需要對數(shù)值水池進(jìn)行波浪能量吸收。本節(jié)采用明渠流技術(shù)造波，波浪采用主動吸收法，將流動的出口設(shè)置為波浪吸收邊界，使數(shù)值波浪水池的波形保持一致。2.2.2 參數(shù)與邊界條件設(shè)置根據(jù)實際深水池進(jìn)行數(shù)值波浪水池的構(gòu)建，坐標(biāo)原點為水池左側(cè)底端即O處，x 軸為向右為正，y 軸為向上為正。本節(jié)根據(jù)實際深水池進(jìn)行數(shù)值波浪水池的構(gòu)建，前處理使用 Gambit 進(jìn)行水池的構(gòu)建，網(wǎng)格劃分，定義指定的邊界類型，在 ANSYS 的 Fluent中實現(xiàn)該水池的數(shù)值造波、消波等相關(guān)設(shè)定。數(shù)值波浪水池的規(guī)格為：水池長 60m，寬8m，有效水深 h 5m。波浪水池二維數(shù)值計算模型如圖 2.4 所示。數(shù)值波浪水池，左側(cè)的邊界條件設(shè)置為速度入口，上下為壁面，右側(cè)邊界設(shè)置為自由出流。

使用 Gambit 進(jìn)行水池的構(gòu)建，網(wǎng)格劃分，定義指定的邊界類型，在 ANSYS 的 Flue中實現(xiàn)該水池的數(shù)值造波、消波等相關(guān)設(shè)定。數(shù)值波浪水池的規(guī)格為：水池長 60m，寬8m，有效水深 h 5m。波浪水池二維數(shù)值計算模型如圖 2.4 所示。數(shù)值波浪水池，左側(cè)的邊界條件設(shè)置為速度入口，上下為壁面，右側(cè)邊界設(shè)置為自由出流。圖 2.4 明渠流水池計算模型明渠流數(shù)值波浪水池根據(jù)二維數(shù)值波浪水池的計算模型，采用 Gambit 軟件進(jìn)行建模。在網(wǎng)格劃分、模型建立完成時，進(jìn)行網(wǎng)格檢查，保證網(wǎng)格質(zhì)量。網(wǎng)格大小為 0.01mm網(wǎng)格文件如圖 2.5 所示。


本文編號：3622402