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| 稿件标题： | 基于全非线性边界元法的楔形体入水冲击载荷特性研究 |
| 稿件作者： | 王强1，焦甲龙2 |
| DOI： | 10.11809/bqzbgcxb2024.06.004 |
| 科学编辑： | 谢全民 博士（江汉大学 副教授、博导） |
| 栏目名称： | 基础理论与应用研究 |
| 关键词： | 入水冲击；落体试验；边界元法；拓展坐标系；冲击压力；壁面效应 |
| 文章摘要： | 在兵器入水、飞行器迫降水面等结构物入水冲击问题属于强非线性流固耦合问题，计算时网格的划分重构、数值稳定与传递，以及射流根部的数值准确求解，通常制约着计算模拟的成败。本文中建立了一套满足全非线性边界条件的冲击载荷理论预报方法，通过引入拓展坐标系，有效解决了非线性自由液面上网格重构和数值传递的问题；通过引入辅助函数解耦了时域下的运动方程，准确求解了每个时间步下楔形体的速度、加速度和冲击压力，以二维楔形体为研究对象，通过开展落体试验验证了本理论方法的有效性。研究结果表明：流体重力对冲击压力具有显著影响，45°底升角楔形体的入水冲击压力主要分布在1.6倍入水深度的半宽区域内，压力峰值和次峰值一般发生在楔形体的尖端和射流根部；楔形体的冲击压力对较小底升角极为敏感，定量描述了二者之间的非线性关系；壁面效应与入水初速度无显著相关性，但底升角越小壁面效应越显著，45°底升角楔形体入水深度小于水域深度的1/3时，壁面效应尤其明显。研究结果为冲击载荷的理论研究和工程应用提供了参考。 |
| 稿件基金： | 国家自然科学基金项目（52271316）；山西能源学院院级科研基金项目（ZY2023025） |
| 引用本文格式： | 王强，焦甲龙.基于全非线性边界元法的楔形体入水冲击载荷特性研究［J］.兵器装备工程学报，2024，45(6)：26-33. WANG Qiang, JIAO Jialong.Study on the characteristics of impact load of wedge during water entry based on a fully nonlinear boundary element method［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering，2024，45(6)：26-33. |
| 刊期名称： | 2024年06期 |
| 出版时间： | 2024年6月 |
| 收稿日期： | 2024-01-04 |
| 修回日期： | 2024-03-15 |
| 录用日期： | 2024-04-20 |
| 上线时间： | 2024年6月28日 |
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