摘要
研究了近体水下爆炸中结构表面外形的变化对空化的形成、演变及结构载荷的影响.为了真实地考虑流体与固体的非线性相互作用,近期发展的流-固耦合多介质Riemann问题技术和修正的虚拟介质方法被推广应用于处理流体与固体的相互作用中.研究发现,凹的表面设计不但可以导致爆炸冲击波局部汇聚和强化,而且随后可以强化空化破裂所造成的冲击,研究进一步发现,这种强化作用还是非线性的,随曲率的增加而非线性增强;相反地,凸的表面设计可以减低爆炸冲击波冲击,而且可以弱化空化的产生,但其影响是非常有限的.
In this work,effects of surface curvature on cavitation evolution and structure loadings are investigated. We extended the latest techniques of fluid-structure Riemann problem and the modified ghost fluid method to treat the flow-structure nonlinear interaction.Results disclosed that a concave shape can strongly lead to not only shock focus but also rarefaction wave intensification;such intensification subsequently enhances local cavitation collapse and thus cavitation reloading.The magnitude of such enhancement increases nonlin- early with the increase of surface curvature.A convex shape can weaken the shock impact and subsequent cavitation collapse.However,such effect is well limited.
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第6期1156-1163,共8页
Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics
基金
国家自然科学基金(10871018
10931004)
爆炸科学与技术国家重点实验室(北京理工大学)开放基金(KFJJ08-7)资助项目~~
关键词
水下爆炸
空化
流固耦合
空化破裂
空化再加载
underwater explosion cavitation fluid-structure coupling cavitation collapse cavitation reloading
