国家自然科学基金(50939002)
- 作品数：84 被引量：398H指数：10
- 相关作者：姚熊亮张阿漫郭君计方明付仁更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学中国舰船研究院中国人民解放军海军装备研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金霍英东教育基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学交通运输工程一般工业技术建筑科学更多>>
- 基于本征函数的舰船冲击环境工程化预报方法被引量：9
- 2010年
- 对舰船冲击环境理论解分析,通过数值试验建立了一种冲击环境工程化预报方法。通过分离变量法将冲击环境的预报分为特征谱速度和冲击环境本征方程两部分。特征谱速度主要与外载荷参数及舰船尺度特性相关,反映冲击载荷对冲击环境的影响程度;冲击环境本征方程与系统固有特性有关,描述冲击环境在船体结构中的衰减规律。通过典型舰船冲击环境数据对预报公式中的参数进行了分析。最后,将建立的预报方法与实船试验得到的结果进行了对比,表明了该方法的合理性和适用性,可为舰船在早期设计阶段开展抗冲击设计提供参考。
- 冯麟涵姚熊亮汪玉刘世明
- 关键词：冲击环境本征函数
- 基于边界元法的气泡同波浪相互作用研究被引量：5
- 2012年
- 为研究水下爆炸气泡同波浪的相互作用,本文引入数值与解析相结合的方法来考虑远场对气泡的影响,并解决了开域自由面在边界积分中的奇异性问题.然后通过将流场速度势分解为波浪入射势和气泡扰动势,研究了波浪对近自由面气泡的动态特性的影响,并对不同特征参数的波浪下水下爆炸气泡进行模拟,分析了波长和初始相位角对气泡动态特性的影响.通过对结果的分析发现:对于气泡自身形态,在收缩阶段波浪的存在会使气泡上半部分以及自由面诱导射流产生偏移;而对与水冢形态,除了会产生偏移,水冢高度和宽度也会受到明显的影响.这种影响程度随初始相位角周期性变化,而在本文所研究的波长范围内,随波长的增加递减.
- 刘云龙张阿漫王诗平田昭丽
- 关键词：水下爆炸气泡波浪边界元
- 冲击波作用下浮动冲击平台的刚体响应分析被引量：3
- 2015年
- 根据考核工况药包的设定及冲击波的传播特性,计及冲击波的水面截断效应及平台底部的局部空化现象,给出平台在球面冲击波作用下的垂向刚体运动计算方法.通过数值仿真计算及相关试验数据,验证了计算模型的合理性及仿真计算的有效性.对于刚度较大的浮动冲击平台,其垂向刚体运动速度在总体响应中占有较大比例.理论计算模型及分析结果为舰用设备抗冲击能力的评估和新型浮动冲击平台的设计提供参考.
- 王军郭君姚熊亮
- 关键词：舰艇水下爆炸数值模拟
- 基于场分离的水下爆炸流固耦合计算方法被引量：2
- 2011年
- 基于谱单元方法对水下爆炸流固耦合机理进行了研究,针对总场模型中入射波在流体网格中传播会产生失真现象的问题,采用场分离技术,通过理论推导建立了水下爆炸流固耦合问题的散射场数值模型。经过编程计算比较得出,散射场数值模型有效解决了入射波在流体网格中传播的失真问题,比总场模型计算精度更高,可较好地应用于水下爆炸流固耦合问题的求解,为水下爆炸瞬态流固耦合的研究提供参考。
- 郭君杨文山姚熊亮张阿漫任少飞
- 关键词：流固耦合水下爆炸
- 船用主汽轮机汽缸冲击响应的计算与实验研究被引量：5
- 2012年
- 目前船用大型设备的抗冲击性能研究主要采用数值手段进行仿真,而相关实验研究较少,数值计算的精度还不确定。为此以船用主汽轮机汽缸为研究对象,建立有限元模型,采用时域模拟法计算汽缸模型在冲击载荷作用下的响应;以计算结果为指导,在大型冲击振动台上进行扫频、冲击实验。将计算值与实验值对比验证,验证计算模型和方法的正确性,分析误差产生原因,评估结构的强度。研究表明:时域模拟法计算的结果比实验值有30%左右的误差;实验与数值计算相结合才能合理的对设备进行抗冲击分析。
- 史冬岩张成张亮彭梁任龙龙
- 关键词：汽缸冲击响应
- SPH-FEM耦合算法在爆炸螺栓解锁分离过程中的应用被引量：16
- 2012年
- 爆炸螺栓是航空航天、武器装备等领域应用极为广泛的一种解锁分离装置,其爆炸分离过程产生的冲击激励使连接结构分离的同时,也将对周围结构产生严重的冲击破坏作用。基于计及材料强度的流体动力学控制方程,开发复合链表搜索技术及耦合SPH-FEM技术,分别采用SPH方法与有限元方法建立爆炸螺栓及其连接结构的三维数值模型,模拟分析了爆炸螺栓的解锁分离过程及结构在爆炸冲击激励作用下的动响应特性。
- 初文华张阿漫明付仁杨文山
- 关键词：SPHFEM响应特性
- 可压缩流场中气泡脉动数值模拟被引量：7
- 2012年
- 在应用边界元方法对气泡动力学的研究中,绝大多数模型是建立在不压缩势流理论基础之上,针对可压缩流场中气泡运动特性的研究很少.从波动方程出发,分别在气泡运动前期和后期对波动方程进行简化,得到气泡运动局部和全局简化方程,采用双渐进方法对简化方程进行匹配,提出了考虑流场可压缩性的非球状气泡运动模型.该模型的计算结果与Prospertti等的解析结果吻合很好,气泡脉动最大半径和内部最大压力随气泡脉动逐渐减小.基于该模型对比了自由场中药包爆炸考虑可压缩性与不考虑可压缩性的计算结果,发现考虑可压缩性气泡射流速度较小,随后基于该模型计算了刚性边界下气泡的运动特性.
- 王诗平孙士丽张阿漫陈玉
- 关键词：气泡边界元方法
- 近自由面水下爆炸冲击波切断效应研究被引量：8
- 2012年
- 近自由面水下爆炸形成的冲击波到达自由面时会反射稀疏波,并伴随着水面的上升、破碎和飞溅等复杂物理现象。文章基于无网格SPH方法建立了近自由面水下爆炸数值模型,开发了计算程序,模拟了冲击波和自由面反射的稀疏波的相互作用过程,分析了切断现象的特性、产生机理以及对冲击波参数的影响。研究发现,爆心正上方且距自由面较近处,稀疏波作用最强;近自由面爆炸冲击波冲量可衰减为无限水域爆炸的1/3左右。文中的研究旨在探索冲击波在自由面处的传播规律,并为近自由面水下爆炸载荷的确定提供参考。
- 崔杰杨文山李世铭明付仁
- 关键词：水下爆炸SPH方法
- 自由面对冲击波作用下的圆柱瞬态响应的影响
- 2012年
- 针对自由液面效应影响下的瞬态载荷作用下圆柱体的流固耦合数值计算问题,在双渐近法(DAA)的基础上,经推导得到考虑自由液面兴波效应的修正DAA方程.将该方程引入到自由面附近结构瞬态运动问题的流固耦合计算中,给出修正二阶双渐近法(DAA2)方程.将数值计算结果与实验结果相比较,验证了程序的合理性.在此基础上,分析了水深对结构流固耦合动态特性的影响.研究结果表明:自由液面效应对近自由液面附近结构的动态特性(尤其是结构运动中后期)有很大影响.
- 朱艳郭百森魏海鹏赵蛟龙杨衡姚熊亮
- 关键词：流固耦合自由面瞬态响应
- 水下爆炸不同冲击环境下的舰载设备响应分析被引量：3
- 2015年
- 为了研究不同冲击环境下的舰载设备的响应及激励力频率对设备响应的影响,对不同类型和重量设备的响应进行了数值仿真和理论分析。将舰载设备在冲击载荷作用下的受力模型简化为基础激励的多自由度系统,利用虚拟约束边界模态方法建立了不同冲击环境下多自由度系统响应的计算方法,通过系统的频响函数分析激励力频率对设备响应的影响。结果表明:冲击谱参数中谱位移和谱速度对设备响应影响较大,而谱加速度大幅变化对设备响应基本无影响;当激励力频率大于舰载设备中各主要子结构中最高的低阶自由界面模态截断频率的两倍时,可忽略激励力对设备响应的影响。分析结果可对舰载设备在冲击载荷作用下的响应分析及抗冲击评估提供参考。
- 王军郭君杨棣姚熊亮
- 关键词：水下爆炸冲击环境舰载设备
