水下细长体结构“流-刚-弹耦合”特性及方法

摘要

为对水下细长体的流固耦合特性进行分析,本文建立细长体结构的平面运动学方程.为捕捉结构的振动特性,采用双渐进法给出与之相应的流体动力学方程,形成以“流-刚-弹耦合”为特点的方程组.在时域中推进编程求解耦合方程组,得到结构的刚体运动轨迹、弹性振动情况.并与传统有限元方法进行对比,验证本文方法的正确性及合理性.以此为理论依据,对潜艇结构的“流-刚-弹耦合”特性进行分析.研究表明:水下细长结构在水动压力的作用下,流体、刚体运动、弹性振动存在着耦合现象.本文将刚体运动与弹性振动分别求出,直观体现了“流-刚-弹耦合”这一现象.