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高速跨介质入水多相流动与流固耦合特性研究综述 被引量:2
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作者 明付仁 王嘉捷 +2 位作者 刘文韬 刘祥聚 张阿漫 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期67-85,I0002,共20页
高速跨介质入水问题广泛存在于海洋工程、航空航天等领域,入水多相流动与流固耦合作用机理是该领域的研究热点,对于跨介质航行器的载荷预报、弹道稳定性评估、结构强度校核以及安全性设计等具有重要意义。本文围绕高速跨介质入水所涉及... 高速跨介质入水问题广泛存在于海洋工程、航空航天等领域,入水多相流动与流固耦合作用机理是该领域的研究热点,对于跨介质航行器的载荷预报、弹道稳定性评估、结构强度校核以及安全性设计等具有重要意义。本文围绕高速跨介质入水所涉及的基础关键力学问题,重点论述了高速跨介质多相流动与空泡演化、冲击载荷与降载方法、运动稳定性与流固耦合响应、流固耦合数值研究方法等方面的研究现状,并针对目前仍存在的问题提出了建议,旨在为高速跨介质入水的相关研究与设计等提供参考。 展开更多
关键词 高速入水 多相流动 冲击载荷与降载 结构响应 流固耦合
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基于气泡统一方程的声场双气泡耦合作用研究 被引量:1
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作者 谈乃正 詹立蕾 +2 位作者 李世民 李帅 张阿漫 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期213-222,共10页
针对声致空化现象中双气泡相互作用力展开了研究。本文基于气泡动力学的基本理论,将气泡统一方程应用到声场中双气泡的耦合作用研究中,建立了可用于计算声场中多气泡耦合的理论模型,并以此研究了不同类型的声场中双气泡次Bjerknes力的... 针对声致空化现象中双气泡相互作用力展开了研究。本文基于气泡动力学的基本理论,将气泡统一方程应用到声场中双气泡的耦合作用研究中,建立了可用于计算声场中多气泡耦合的理论模型,并以此研究了不同类型的声场中双气泡次Bjerknes力的变化趋势。研究结果表明:在声压幅值较小的行进波声场中,对于非线性脉动的双气泡,其相互作用现象不仅与声场参数相关,还会受到双气泡初始体积比的影响。若固定其中一个气泡的初始体积,同时改变另一个气泡的初始体积,则双气泡间第1周期内的次Bjerknes力会在初始体积相等时达到第1个极值,随后呈现周期性的起伏,并在总体上呈增大趋势;而双气泡相互作用在声压幅值较大的行进波声场中会随初始半径比的增大持续增强,且周期性的起伏现象并不明显。在驻波声场中靠近波节的位置也能观测到这一现象。此外,本文还探究了非线性振动的双气泡在具有相同频率、不同声压幅值的组合波声场中的耦合效应。本文的研究可为声场中双气泡相互耦合作用以及气泡群动力学相关应用提供理论基础。 展开更多
关键词 声致空化 双气泡耦合 气泡统一方程 次Bjerknes力 气泡初始体积比 行进波 驻波声场 反射波耗散
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大型舰船圆筒型水下防护结构性能分析 被引量:1
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作者 张博文 聂晨曦 +2 位作者 姬祥 明付仁 张阿漫 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期193-204,共12页
[目的]针对传统“空舱-液舱-空舱”三舱型防护结构重量大、防护效率较低的问题,探讨圆筒型水下防护结构的防护性能。[方法]建立基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法的数值模型,通过典型的结构接触爆炸算例,验证ALE算法的精度;然后在此基础... [目的]针对传统“空舱-液舱-空舱”三舱型防护结构重量大、防护效率较低的问题,探讨圆筒型水下防护结构的防护性能。[方法]建立基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法的数值模型,通过典型的结构接触爆炸算例,验证ALE算法的精度;然后在此基础上分别建立传统的三舱型防护结构和圆筒型防护结构模型,通过数值模拟分析相同药量水下接触爆炸后的应力、应变最大值以及能量吸收等特征参数,从而得到各自的防护性能。[结果]结果显示,圆筒型防护结构防御纵壁的位移小于防水纵壁的位移,这与传统三舱型防护结构的规律相反;甲板、双层底结构吸收的能量相比传统防护结构少了9.92%,具有明显的垂向抗变形优势。[结论]研究表明,圆筒型防护结构在药量相同的情况下其毁伤程度更低,可为水下防护结构的创新设计提供新的思路。 展开更多
关键词 圆筒型防护结构 接触爆炸 任意拉格朗日-欧拉算法 毁伤破坏 吸能规律
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基于EFEM和气泡统一方程的双气泡耦合效应研究 被引量:1
4
作者 许流逸 李世民 +2 位作者 王诗平 刘云龙 张阿漫 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第7期835-849,共15页
基于Euler有限元方法(EFEM),建立了双气泡水下脉动轴对称数值模型,通过与气泡统一方程和实验结果的对比,该模型的准确性和网格的收敛性得到了充分验证.计算结果表明,相比其他气泡理论,气泡统一方程对气泡动力学行为和流场中压力载荷的... 基于Euler有限元方法(EFEM),建立了双气泡水下脉动轴对称数值模型,通过与气泡统一方程和实验结果的对比,该模型的准确性和网格的收敛性得到了充分验证.计算结果表明,相比其他气泡理论,气泡统一方程对气泡动力学行为和流场中压力载荷的预测更为准确.结合EFEM和气泡统一方程,研究了浮力参数δ和强度参数ε对双气泡耦合规律的影响.当δ≤0.15时,上气泡在下气泡的作用下会产生垂直向下的射流,此时下气泡边界与固壁边界相似;而当δ增大至0.2时,下气泡对上气泡的影响减弱,浮力效应占据主导地位,上气泡的射流方向垂直向上.ε对气泡间的耦合作用未造成明显影响,但当ε≥150时,其对气泡射流速度的作用会明显减弱. 展开更多
关键词 气泡动力学 EFEM 气泡统一方程 气泡耦合
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不同环境下气泡脉动特性实验研究 被引量:60
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作者 张阿漫 王诗平 +1 位作者 白兆宏 黄超 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期71-83,共13页
水下爆炸气泡对舰船结构造成严重的毁伤,海上实船爆炸实验是考核水下爆炸气泡对舰船毁伤威力最直接、最有效的方法,然而真实情况的舰船水下爆炸实验难以进行.为此,在已有研究成果的基础上,设计实验电路,利用电容在相对较低的电压下放电... 水下爆炸气泡对舰船结构造成严重的毁伤,海上实船爆炸实验是考核水下爆炸气泡对舰船毁伤威力最直接、最有效的方法,然而真实情况的舰船水下爆炸实验难以进行.为此,在已有研究成果的基础上,设计实验电路,利用电容在相对较低的电压下放电打火产生的电火花气泡来模拟水下爆炸气泡,设计多组实验工况来模拟气泡在不同环境下的运动特性.研究气泡在不同环境下的脉动特性、射流特征,揭示一些特殊的实验现象,总结环境对气泡运动的影响规律. 展开更多
关键词 气泡 脉动 射流 实验 高速摄影 低电压放电
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狭窄流域内气泡破裂现象数值模拟 被引量:14
6
作者 张阿漫 倪宝玉 +1 位作者 宋炳月 姚熊亮 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第4期420-432,共13页
基于边界积分法建立狭窄流域内气泡破裂数值模型,开发相应的计算程序,分别模拟对称破裂与非对称破裂两类典型工况并与相应实验结果进行对比,计算值与实验值吻合很好,表明三维数值模型的有效性.从狭窄流域内气泡运动的基本现象入手,基于... 基于边界积分法建立狭窄流域内气泡破裂数值模型,开发相应的计算程序,分别模拟对称破裂与非对称破裂两类典型工况并与相应实验结果进行对比,计算值与实验值吻合很好,表明三维数值模型的有效性.从狭窄流域内气泡运动的基本现象入手,基于开发的程序系统地研究气泡的对称破裂与非对称破裂,在已有数值研究成果和实验数据基础上,提出气泡破裂的可行性准则,研究分裂后子气泡的动力学特性,并分析距离参数对气泡破裂特性及子气泡动力学行为的影响,总结相应规律,旨在为相关气泡破裂特性研究提供参考. 展开更多
关键词 气泡 破裂 狭窄流域 子气泡 窄射流
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水下爆炸载荷特性及其作用下的舰船毁伤与防护研究综述 被引量:20
7
作者 张阿漫 明付仁 +2 位作者 刘云龙 李帅 王诗平 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期139-154,196,共17页
从水下爆炸研究的重要性和基本物理现象入手,阐述水下爆炸载荷特性及其作用下的舰船毁伤与防护研究背景与意义、研究进展与现状,以及存在的关键难题。针对存在的难题,阐述主要的水下爆炸理论、模型与方法。在理论和计算研究方面,阐述气... 从水下爆炸研究的重要性和基本物理现象入手,阐述水下爆炸载荷特性及其作用下的舰船毁伤与防护研究背景与意义、研究进展与现状,以及存在的关键难题。针对存在的难题,阐述主要的水下爆炸理论、模型与方法。在理论和计算研究方面,阐述气泡动力学统一理论、水下爆炸瞬态强非线性气-液-固全耦合模型与计算方法,以及能够解决实际问题的流固耦合FSLAB基础工业软件。在实验研究方面,阐述水下爆炸代替性实验方法,以及模型试验方法。在此基础上,给出水下爆炸载荷及其作用下舰船毁伤与防护领域的理论分析、计算以及实验结果,并对此进行讨论,旨在为水下爆炸相关研究提供参考。 展开更多
关键词 水下爆炸 流固耦合 舰船毁伤 防护技术
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水下爆炸与舰船毁伤研究进展 被引量:37
8
作者 张阿漫 王诗平 +2 位作者 彭玉祥 明付仁 刘云龙 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期1-13,共13页
水下爆炸可对舰船等水中结构造成严重毁伤,严重危及舰船的生命力和作战能力,是学术和工程界研究的难点问题之一。水下爆炸载荷包括冲击波和气泡,其对水中结构造成不同模式的毁伤。长期以来,研究人员在水下爆炸载荷及其对水中结构的毁伤... 水下爆炸可对舰船等水中结构造成严重毁伤,严重危及舰船的生命力和作战能力,是学术和工程界研究的难点问题之一。水下爆炸载荷包括冲击波和气泡,其对水中结构造成不同模式的毁伤。长期以来,研究人员在水下爆炸载荷及其对水中结构的毁伤方面均进行了大量的研究工作,取得了巨大进展和重要研究成果。但是由于该问题的难度和复杂性,迄今仍存在许多艰涩的力学难题有待攻克和解决。因此,从理论研究、数值模拟和实验研究等方面综述水下爆炸载荷及其对舰船毁伤的研究进展,并在此基础上提出未来需要进一步展开的研究工作,旨在为水下爆炸与舰船毁伤、水下爆炸威力等相关研究提供参考。 展开更多
关键词 水下爆炸 冲击波 气泡 舰船结构 结构毁伤
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计入气穴的水下爆炸作用下结构流固耦合三维数值模拟 被引量:11
9
作者 张阿漫 任少飞 +1 位作者 李青 李佳 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2012年第9期1115-1128,共14页
水下爆炸在结构物面附近产生的气穴现象,严重影响水下爆炸作用下的流固耦合动响应,是舰船水下爆炸领域的难点,传统的边界元方法、有限元方法(FEM)难以解决水下爆炸气穴现象这类强非线性问题.针对此问题,计及流体中的气穴现象,考虑流体... 水下爆炸在结构物面附近产生的气穴现象,严重影响水下爆炸作用下的流固耦合动响应,是舰船水下爆炸领域的难点,传统的边界元方法、有限元方法(FEM)难以解决水下爆炸气穴现象这类强非线性问题.针对此问题,计及流体中的气穴现象,考虑流体的可压缩型,忽略流体粘性,建立水下爆炸瞬态强非线性流固耦合三维数值模型,采用流体谱单元方法(SEM)和结构有限元方法求解该模型.计算结果表明:相对有限元法,谱单元法具有更高的计算精度,且谱单元解与解析解、试验值吻合良好.在此基础上,结合ABAQUS软件,分别探讨三维球壳、船体板架在水下爆炸作用下的瞬态流固耦合机理,给出气穴区域及其对水中结构物动响应的影响特征,旨在为舰船水下爆炸瞬态流固耦合问题的相关研究提供参考. 展开更多
关键词 水下爆炸 谱单元法 流固耦合 气穴 球壳 板架
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水下爆炸气泡与复杂弹塑性结构的相互作用研究 被引量:32
10
作者 张阿漫 姚熊亮 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期81-92,共12页
计及结构的弹塑性,将边界元法(BEM)与有限元法(FEM)耦合提出了气泡与弹塑性结构耦合动力学计算方法,并开发了全套的三维水下气泡分析程序(UBA),计算值与实验值之间误差在10%以内.以水面舰船为例,将三维计算程序工程化.并分析了水下爆炸... 计及结构的弹塑性,将边界元法(BEM)与有限元法(FEM)耦合提出了气泡与弹塑性结构耦合动力学计算方法,并开发了全套的三维水下气泡分析程序(UBA),计算值与实验值之间误差在10%以内.以水面舰船为例,将三维计算程序工程化.并分析了水下爆炸气泡载荷作用下船体的弹塑性响应,从船体结构典型单元上的应力时历曲线可以看出,在气泡坍塌时出现应力峰值,证实了气泡坍塌压力及射流引起的压力对舰船等结构造成严重毁伤.从气泡与舰船的相互作用中可以看出,舰船低阶垂向振型被激起,在气泡作用下呈鞭状运动,同时舰船随着气泡的膨胀和收缩作升沉运动,通过本文的分析得到了适合于工程应用的规律及结论. 展开更多
关键词 水下爆炸 气泡 环状 射流 弹塑性 舰船
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水下爆炸对舰船结构损伤特征研究综述 被引量:23
11
作者 张阿漫 王诗平 +1 位作者 汪玉 姚熊亮 《中国舰船研究》 2011年第3期1-7,共7页
鱼雷、水雷等水中兵器是舰船生命力的主要威胁之一。舰船水下爆炸已成为国际上研究的热点问题,虽然,近年来在舰船水下爆炸领域取得了一系列丰硕的研究成果,但迄今为止,水下爆炸冲击波、气泡运动及其对舰船结构的毁伤机理与规律仍未被完... 鱼雷、水雷等水中兵器是舰船生命力的主要威胁之一。舰船水下爆炸已成为国际上研究的热点问题,虽然,近年来在舰船水下爆炸领域取得了一系列丰硕的研究成果,但迄今为止,水下爆炸冲击波、气泡运动及其对舰船结构的毁伤机理与规律仍未被完全揭示。针对此研究现状,首先分析了水下爆炸载荷特性,总结了水下爆炸对舰船结构的毁伤特性;其次,从应用研究和科学研究两方面,概括了舰船水下爆炸实验、理论分析以及数值方法方面的研究进展,总结了在基础研究方面存在的问题,旨在为舰船抗爆抗冲击相关研究提供参考。 展开更多
关键词 水下爆炸 舰船结构 冲击波 气泡
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冲击波作用下气泡动态响应数值研究 被引量:5
12
作者 张阿漫 倪宝玉 +1 位作者 朱枫 姚熊亮 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期19-29,共11页
采用边界元法模拟冲击波作用下气泡动态响应,应用Mixed-Eulerian-Lagrangian(MEL)法模拟气泡的演化。分别模拟规则冲击波和爆破冲击波与气泡的相互作用,三维数值模型计算结果与已有实验数据进行对比,结果表明,计算值与实验数据吻合良好... 采用边界元法模拟冲击波作用下气泡动态响应,应用Mixed-Eulerian-Lagrangian(MEL)法模拟气泡的演化。分别模拟规则冲击波和爆破冲击波与气泡的相互作用,三维数值模型计算结果与已有实验数据进行对比,结果表明,计算值与实验数据吻合良好,验证了计算模型的有效性。改变冲击波参数和气泡初始状态及特征参数,研究不同参数下气泡的动力学特性,得出规律性曲线。 展开更多
关键词 船舶、舰船性能 气泡 冲击波 边界元 三维 MEL法 动力学
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水深和药量的变化对水下爆炸气泡射流的影响研究 被引量:18
13
作者 张阿漫 姚熊亮 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期222-229,共8页
假设水下爆炸气泡脉动阶段的流场是无旋、不可压缩的理想流体,运用势流理论导出气泡边界面运动的控制方程,应用气泡动力学模型,用时边界积分法求解得到气泡等边界的变形及位置,在气泡坍塌后运用环状数值模型模拟气泡的非球状回弹,并开... 假设水下爆炸气泡脉动阶段的流场是无旋、不可压缩的理想流体,运用势流理论导出气泡边界面运动的控制方程,应用气泡动力学模型,用时边界积分法求解得到气泡等边界的变形及位置,在气泡坍塌后运用环状数值模型模拟气泡的非球状回弹,并开发了相应的计算程序,计算结果与精确解吻合很好。运用该文开发的程序计算自由场中环状气泡的运动,计算了流场中滞后流的速度以及压力随时间的变化,并讨论了水深和药量的变化对水下爆炸气泡坍塌形成的射流速度以及气泡脉动周期的影响,得到一些有规律性的曲线,旨在为相关水下爆炸气泡动态特性研究提供参考。 展开更多
关键词 气泡 边界积分 势流理论 射流 环状
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近边界三维水下爆炸气泡动态特性研究 被引量:12
14
作者 张阿漫 姚熊亮 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期124-130,共7页
模拟了近壁、近自由面的水下爆炸气泡的非线性动态特性,假定水下爆炸气泡脉动阶段的流场是无旋、不可压缩的,采用高阶曲面三角形单元离散三维气泡表面,用边界积分法求解气泡的运动,在计算奇异积分时通过重新构造双层位势的主值积分消除... 模拟了近壁、近自由面的水下爆炸气泡的非线性动态特性,假定水下爆炸气泡脉动阶段的流场是无旋、不可压缩的,采用高阶曲面三角形单元离散三维气泡表面,用边界积分法求解气泡的运动,在计算奇异积分时通过重新构造双层位势的主值积分消除双层奇异积分的奇异性,得到更精确的结果,并通过合理的加权方法精确的求解边界面上各节点的真实速度,结合弹性网格技术(elastic mesh technique,EMT)得到优化速度,在整个模拟过程中不需要采用数值光顺。将本文的三维模型与轴对称模型进行的对比分析表明,两种模型计算结果吻合很好,并用三维模型模拟了气泡与自由表面及圆筒的相互作用,水下爆炸气泡在自由表面及圆筒的联合作用下呈现出强非线性。 展开更多
关键词 爆炸力学 非线性动态特性 边界积分 水下爆炸气泡 自由表面 圆筒 EMT 三维
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高速弹丸侵彻储油容器液固耦合数值分析(英文) 被引量:7
15
作者 张阿漫 杨树涛 姚熊亮 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第9期998-1007,共10页
为了探讨高速弹丸侵彻储油容器的液固耦合作用机理,采用大型动态非线性有限元软件ABAQUS\EXPLICIT,对空载、4/5装载和满载三种装载状态下的侵彻动力学过程进行了数值模拟。通过对比分析,得到了三种装载状态下弹丸速度衰减曲线和储油箱... 为了探讨高速弹丸侵彻储油容器的液固耦合作用机理,采用大型动态非线性有限元软件ABAQUS\EXPLICIT,对空载、4/5装载和满载三种装载状态下的侵彻动力学过程进行了数值模拟。通过对比分析,得到了三种装载状态下弹丸速度衰减曲线和储油箱体的损伤变形特征,并对侵彻过程不同阶段的动力学特征和损伤机理进行了分析,计算结果与相关实验和理论结果吻合较好。结果表明:燃油对高速弹丸侵彻油箱的动力学过程影响很大,其作用主要体现在吸收更多弹丸的动能并将其转化为与燃油接触箱体的变形能,这往往会带来箱体整体性的破坏,在储油容器的结构强度设计时必须加以考虑。 展开更多
关键词 高速弹丸 储油容器 液固耦合 侵彻
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背衬对隔声去耦瓦吸声性能的影响 被引量:8
16
作者 张阿漫 姚熊亮 +1 位作者 钱德进 庞福振 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第2期53-55,58,共4页
基于传递矩阵法,建立了不同背衬情况下的水下隔声去耦吸声覆盖层模型,讨论了软背衬、硬背衬、单层壳体背衬和双层壳体背衬条件下隔声去耦瓦的吸声性能。结果表明:双层壳体背衬条件下吸声系数曲线存在明显的调制现象,且壳间水层增厚,吸... 基于传递矩阵法,建立了不同背衬情况下的水下隔声去耦吸声覆盖层模型,讨论了软背衬、硬背衬、单层壳体背衬和双层壳体背衬条件下隔声去耦瓦的吸声性能。结果表明:双层壳体背衬条件下吸声系数曲线存在明显的调制现象,且壳间水层增厚,吸声峰值向低频移动,峰增多、变密,峰值有所减小,而外层壳板厚度变化对吸声系数影响不大;单层壳背衬条件下,钢板的厚度越大,第一吸声峰值向低频移动,且峰值变小;当钢板的厚度达到一定的厚度时,其吸声系数曲线逐渐与刚性背衬下隔声去耦瓦的吸声曲线接近。 展开更多
关键词 背衬 传递矩阵 隔声去耦瓦 吸声性能
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近自由面的多个水下爆炸气泡相互作用研究 被引量:11
17
作者 张阿漫 姚熊亮 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期26-34,共9页
将气泡运动阶段周围的流场假设为无黏、无旋、不可压缩的理想流体,运用边界积分法模拟流场中气泡的运动,并开发了三维计算程序,计算值与实验值吻合较好.用该方法模拟了近自由面多气泡之间的相互作用,包括同相气泡和异相气泡.通过计算发... 将气泡运动阶段周围的流场假设为无黏、无旋、不可压缩的理想流体,运用边界积分法模拟流场中气泡的运动,并开发了三维计算程序,计算值与实验值吻合较好.用该方法模拟了近自由面多气泡之间的相互作用,包括同相气泡和异相气泡.通过计算发现,气泡的周期随两气泡中心的距离减小而增大,这是由于多气泡之间存在抑制作用,特别是对异相气泡,这种抑制作用更加明显,称之为多气泡之间的抑制效应.无论有、无自由面存在,多气泡之间均存在抑制效应,由于抑制效应导致同相与异相气泡相互耦合作用的动态特性存在巨大的差异,这些现象可为将来研究多个同时或延时产生的水下爆炸气泡的威力提供参考. 展开更多
关键词 水下爆炸 多气泡 边界积分 自由表面 抑制效应
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船用主汽轮机汽缸静刚度分析研究 被引量:7
18
作者 张阿漫 郭绍静 +2 位作者 蒋玉娥 冯麟涵 姚熊亮 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2009年第B09期30-32,108,共4页
针对船用主汽轮机低压缸静刚度的仿真研究考虑温度场和压力场等复杂环境研究较少的现象,为准确计算主汽轮机低压缸结构的静刚度,对考虑温度场、压力场作用的低压缸正车和倒车工况时的静刚度进行研究,并与仅考虑自身重力的设备静刚度进... 针对船用主汽轮机低压缸静刚度的仿真研究考虑温度场和压力场等复杂环境研究较少的现象,为准确计算主汽轮机低压缸结构的静刚度,对考虑温度场、压力场作用的低压缸正车和倒车工况时的静刚度进行研究,并与仅考虑自身重力的设备静刚度进行对比分析.研究表明,温度场、压力场对加载部位结构的响应特性有很大影响,对低压缸整体结构也有一定程度的影响,为更加准确地模拟真实设备,在进行设备的静刚度分析时应该给予考虑. 展开更多
关键词 主汽轮机 低压缸 温度场 压力场 静刚度 数值仿真
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气泡动力学数值模型的稳定性研究(英文) 被引量:4
19
作者 张阿漫 姚熊亮 +1 位作者 倪宝玉 孙士丽 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第3期323-334,共12页
基于势流假设, 建立气泡动力学数值模型, 并开发计算程序。系统地分析了不同模型、不同单元类型的计算精度,以及网格划分、时间步等因素对计算结果的影响, 验证了本文数值模型的收敛性, 并在计算过程中分析了动能、势能及总能量随时间... 基于势流假设, 建立气泡动力学数值模型, 并开发计算程序。系统地分析了不同模型、不同单元类型的计算精度,以及网格划分、时间步等因素对计算结果的影响, 验证了本文数值模型的收敛性, 并在计算过程中分析了动能、势能及总能量随时间的变化。为考核文中建立的气泡动力学计算模型的有效性, 分别将轴对称模型及三维模型与 Rayleigh-Plesset气泡模型的精确解及实验数据、实验照片进行了对比分析, 分析表明, 计算结果与 Rayleigh-Plesset 模型及实验数据吻合很好, 表明文中建立的计算模型是可行的、有效的。并分析了气泡在重力场中的运动特性。 展开更多
关键词 气泡 势流理论 边界积分 动力学 稳定性
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环状气泡动力学数值模型 被引量:3
20
作者 张阿漫 姚熊亮 +1 位作者 孙士丽 李佳 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2008年第1期101-111,共11页
本文假设气泡运动过程中流场是无旋、不可压缩的理想流体,运用势流理论导出气泡边界面运动的控制方程,建立气泡动力学模型,用边界积分法求解得到气泡等边界的变形及位置。在环状气泡阶段,本文在前人研究成果的基础上分别建立了轴对称涡... 本文假设气泡运动过程中流场是无旋、不可压缩的理想流体,运用势流理论导出气泡边界面运动的控制方程,建立气泡动力学模型,用边界积分法求解得到气泡等边界的变形及位置。在环状气泡阶段,本文在前人研究成果的基础上分别建立了轴对称涡面模型、轴对称涡环模型以及三维涡环气泡模型。对比不同模型的优缺点及其适用范围,总结了环状气泡模型建立的详细步骤及其必须注意的关键技术,并开发了相应的程序。运用不同模型模拟重力场中气泡的运动,并进行讨论。最后计算了流场中滞后流的速度以及压力随时间的变化,得到一些有规律性的曲线,旨在为相关环状气泡动态特性研究提供参考。 展开更多
关键词 气泡 边界积分 势流理论 射流 环状
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