液舱晃荡是船舶与海洋工程中一类经典问题,由于它强非线性的特点,数值模拟存在一定的难度。液舱晃荡有时还涉及流固耦合,例如在液舱中通常设置挡板来抑制晃荡,这时就需要同时考虑自由液面以及固体的变形。本文针对涉及流固耦合的液舱晃荡问题,采用最新提出的光滑粒子流体动力学与光滑点插值耦合方法(Smoothed particles hydrodynamics and smoothed point interpolation coupled method;SPH-SPIM coupled method),并在此基础上提出改进的光滑粒子流体动力学与光滑点插值耦合方法(δsmoothed particles hydrodynamics and smoothed point interpolation coupled method;δSPH-SPIM coupled method),最后通过算例对两种方法的有效性和计算性能进行了验证和分析。本文采用光滑粒子流体动力学方法(Smoothed particles hydrodynamics;SPH)模拟晃荡液舱内的流体。作为无网格粒子类方法,SPH在模拟强非线性自由液面问题时有着独特的优势,十分适用于模拟自由液面大变形问题,本文通过剧烈晃荡问题作为算例验证此结论。使用光滑点插值方法(Smoothed point interpolation method;SPIM)求解固体,SPIM结合了传统有限元方法和无网格方法的优势,在用G空间理论和双重弱形式下采用广义梯度光滑技术,软化了过硬的计算模型刚度,在模拟固体大变形问题中体现出良好的性能。将SPH与SPIM通过弱耦合得到SPH-SPIM耦合方法,并从准确性、收敛性以及能量守恒三个方面验证耦合方法的正确性。随后将SPH-SPIM耦合方法应用于模拟涉及流固耦合的液舱晃荡问题。在SPH-SPIM耦合方法的基础上,通过使用δSPH和新的流固耦合力传递方式,改进得到δSPH-SPIM耦合方法。针对采用的弱可压缩SPH(WCSPH)存在的压力振荡问题,参考其他学者工作,通过在连续性方程中加入密度扩散项改进得到δSPH,使得计算时的粒子分布得到改善,从而改善压力分布,并通过静水算例证明了δSPH能够有效减轻压力振荡。提出将真实流体粒子作为流固耦合力新的传递方式,与先前方法最大的区别在于计算流固耦合力时不再使用虚粒子和斥力粒子,只考虑真实的流体粒子,同时通过弹性楔形体入水算例对比了这种方法与点点对应传递流固耦合力方法的结果,证明了前者的优势。最后,通过将δSPH-SPIM耦合方法应用于涉及流固耦合的溃坝以及液舱晃荡问题中,验证了方法在解决流固耦合问题上的良好性能。