SPH方法在液固撞击数值模拟中的应用

计算物理 ›› 2012, Vol. 29 ›› Issue (4): 525-533.

SPH方法在液固撞击数值模拟中的应用

王安文, 徐绯, 张岳青

西北工业大学航空学院, 西安, 710072

收稿日期:2011-08-31 修回日期:2011-12-08 出版日期:2012-09-25 发布日期:2012-09-25
作者简介:王安文(1987-),男,安徽,硕士生,主要从事结构动力学以及可靠性分析的研究,E-mail:wanganwen029@163.com
基金资助:
教育部"新世纪优秀人才支持计划"(NCET080454);111计划(B07050)资助项目

SPH Method in Numerical Simulation of Liquid-Solid Impact

WANG Anwen, XU Fei, ZHANG Yueqing

School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China

Received:2011-08-31 Revised:2011-12-08 Online:2012-09-25 Published:2012-09-25

摘要/Abstract

摘要： 对液滴分别采用光滑粒子流体动力学(SPH)和任意拉格朗日-欧拉(ALE)两种方法模拟液滴高速冲击有机玻璃(PMMA)过程中液滴的变形、固体结构的损伤.结果表明:两种算法中结构表面的损伤情况与Brunton实验数据吻合,证明了数值分析方法的可行性和精确性;此外,对比发现SPH方法模拟液固撞击过程更具有优势.利用SPH方法分析实际工程问题,验证了两种工程处理技术可以有效地提高螺旋桨抗雨水的冲击能力.

关键词: 液固撞击, 光滑粒子流体动力学, 液滴, 螺旋桨

Abstract: Two methods(SPH and ALE) are used to simulation of droplets impacton PMMA.Deformation of droplets and failure of PMMA are compared.It shows that the surface failures in two methods agree with Brunton's experiment.Feasibility and accuracy of two methods are proved.SPH method shows better ability in simulating liquid-solid impact.Then,a rain ball impact the edge of airscrew of a flying aircraft is analyzed with SPH method.Two engineering techniques are proposed to protect integrity of airscrew.

Key words: liquid-solid impact, SPH, rain, airscrew

中图分类号:

V215.7

王安文, 徐绯, 张岳青. SPH方法在液固撞击数值模拟中的应用[J]. 计算物理, 2012, 29(4): 525-533.

WANG Anwen, XU Fei, ZHANG Yueqing. SPH Method in Numerical Simulation of Liquid-Solid Impact[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2012, 29(4): 525-533.

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