双向流固耦合方法验证及应用（一）

文章主要内容：本文笔者建立的FSI楔形体入水数值模型与外文文献中的楔形体入水实验与进行对比，围绕问题介绍、实验与仿真设置、结果对比、误差来源、工程价值展开。

一、问题介绍

文献探讨了楔形体形状，水弹性效应对入水时冲击响应的影响，开展了入水冲击试验。

问题：数值仿真过程中，结构的水弹性效应是否需要考虑？入水冲击响应如何精确捕捉？是否能准确预测关键时间点结构变形？就目前资料来看，学者只是验证结构的位移及速度。笔者为进一步验证FSI数值方法对于预测水弹性效应的准确性，关注入水时刻的响应，开展了此次数值模拟研究。

二、实验与仿真设置对比

几何建模和材料见文献，通过提取对应位置的应力与试验数据（入水速度2m/s）进行对比。

三、结果对比与误差评估

楔形体最大应变发生在入水时刻，仿真数据与试验数据误差4%，且入水过程0.01s内应变与试验数据趋势变化一致。验证了FSI协同计算的有效性。

误差：仿真趋势在0.01s内高度匹配，后期出现偏离。

原因：分析实验使用电机控制加速度，实现稳定的冲击速度。而由于仿真软件的局限性，这一过程较难实现。

四、工程价值

本文用工程手段完成了数值验证。为复杂结构入水冲击仿真建立了高效验证思路。 可应用于舰体、舰载设备、水下结构冲击研究。

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删