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计算力学学报 2023年

作者：王杰王景焘黄超伍洋刘娜张磐北京应用物理与计算数学研究所中物院高性能数值模拟软件中心

水下爆炸导致舰船结构毁伤是一个复杂的非线性大变形流固耦合过程，高精度的流固耦合计算是获得高置信模拟结果的关键。本文基于浸没边界思想，提出一种面向大变形壳理论的流固耦合数值方法，可精确刻画流固耦合界面并高效求解流固界面... 详细信息

水下爆炸导致舰船结构毁伤是一个复杂的非线性大变形流固耦合过程，高精度的流固耦合计算是获得高置信模拟结果的关键。本文基于浸没边界思想，提出一种面向大变形壳理论的流固耦合数值方法，可精确刻画流固耦合界面并高效求解流固界面约束方程。基于该方法，本文提出了完整的适用于水下爆炸舰船结构毁伤的大变形流固耦合数值计算方案，并基于大规模并行编程框架，研发形成适用于舰船结构毁伤的流固耦合大规模并行计算软件。通过与泰勒平板理论解、水下爆炸结构冲击响应实验数据等进行对比表明，本文方法可有效模拟大变形流固耦合工程问题，具备较高数值求解精度。在此基础上，完成了水下爆炸整船结构毁伤过程大规模数值模拟。该方法可有效应用于舰船毁伤等级评估，应用前景广阔。

关键词：大变形流固耦合浸没边界法舰船结构毁伤并行编程框架

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一种面向舰船结构毁伤的大变形流固耦合数值计算方法

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计算力学学报 2024年第2期41卷 335-343页

作者：王杰王景焘黄超伍洋刘娜张磐中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

水下爆炸导致舰船结构毁伤是一个复杂的非线性大变形流固耦合过程,高精度的流固耦合计算是获得高置信模拟结果的关键。基于浸没边界思想,本文提出一种面向大变形壳理论的流固耦合数值方法,可精确刻画流固耦合界面并高效求解流固界面约... 详细信息

水下爆炸导致舰船结构毁伤是一个复杂的非线性大变形流固耦合过程,高精度的流固耦合计算是获得高置信模拟结果的关键。基于浸没边界思想,本文提出一种面向大变形壳理论的流固耦合数值方法,可精确刻画流固耦合界面并高效求解流固界面约束方程。基于该方法,本文提出了完整的适用于水下爆炸舰船结构毁伤的大变形流固耦合数值计算方案,并基于大规模并行编程框架,研发形成适用于舰船结构毁伤的流固耦合大规模并行计算软件。与泰勒平板理论解和水下爆炸结构冲击响应实验数据等进行对比表明,本文方法可有效模拟大变形流固耦合工程问题,具备较高数值求解精度。在此基础上,完成了水下爆炸整船结构毁伤过程大规模数值模拟。该方法可有效应用于舰船毁伤等级评估,应用前景广阔。

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