文章标题：二维楔形体入水问题的数值和实验研究

文章作者：陈光茂^1,2, 郑小波^1,2, 毋晓妮^1,2, 张怀新^1,2, 李晔^1,2
关 键 字：入水砰击;光滑粒子流体动力学;高速摄影;入水实验
文章摘要：船舶在极端波浪条件下会产生剧烈的砰击，瞬时产生的巨大作用力会造成船体结构的损坏，因此准确预估入水砰击过程非常重要。本文通过数值和实验，分析楔形体入水过程中运动、受力以及自由表面的变化情况，验证光滑粒子流体动力学（SPH）方法在楔形体入水问题上的适用性和准确性，并使用此方法分析楔形体入水时楔形体斜升角和入水速度的影响。结果表明，光滑粒子流体动力学方法在解决入水问题上有很好的准确性，在楔形体受力和自由表面变形上与实验结果有很好的吻合度。通过计算发现，最大砰击力与楔形体斜升角的三次方成正比，与入水速度的二次方成正比，增大楔形体的斜升角和降低入水速度，都可有效减少入水砰击力。