液舱晃荡与浮体运动耦合的二维与三维SPH模拟影响研究

作     者：丁绱 焦甲龙 赵明明 DING Shang;JIAO Jialong;ZHAO Mingming

作者机构：华南理工大学土木与交通学院广州510641 

出 版 物：《中国造船》 (Shipbuilding of China)

年 卷 期：2023年第64卷第1期

页      面：180-191页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52271316) 广东省自然科学基金资助项目(2022A1515010453) 广州市科技计划基础与应用基础研究资助项目(202102020899) 

主　　题：液舱晃荡 浮体运动 维度效应 冲击压力 光滑粒子流体动力学 

摘      要：采用DualSPHysics开源代码对矩形液舱晃荡过程中的砰击载荷及强非线性流固耦合现象进行了模拟,通过检验与验证分析证明了论文SPH求解器的准确性,并对不同方法的模拟结果进行了基准性研究。通过对菱形液舱内晃荡流动的模拟,研究了不同装载高度工况下二维与三维模拟对于舱壁砰击压力和晃荡流动的影响。最后针对载液浮箱在波浪中运动的内外域流动耦合问题进行模拟,分析了浮体运动和液舱晃荡二维与三维模拟结果的差异。研究表明,三维模拟中由于流场存在沿液舱宽度方向的运动分量,使得二维与三维液舱晃荡结果存在一定的差异,且低载液率工况的结果差异更大。