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船舶以一个较高的速度航行时,因为船舶和波浪之间会产生严重的碰撞,有时会造成船底暴露在水面之上。如果相对速度超过一个临界值时,船再度入水那一刻,在船艏底部、舭部、外飘等区域会产生高压峰值载荷,即砰击现象。强烈的砰击会产生严重的后果。即使在海上遭遇的不是很严重的风暴,船舶遭受砰击荷载不大,持续的颤振仍然会导致船体结构的抗疲劳强度降低。砰击会致使发生砰击的局部结构屈曲,乃至破坏。结构入水是一个短暂的过程,冲击压力作用时间非常短,但压力值一般很大,瞬时的冲击压力会导致船体变形,严重的会导致结构失效乃至解体。因此,船舶艏部砰击问题的研究对船舶安全具有非常重要的意义。以一艘40m长的钢制游艇的艏部剖面为研究对象,采用数值模拟的方法,研究船舶艏部入水砰击问题。根据砰击载荷作用的相关理论,确定入水速度、质量和角度为主要影响因素。采用数值模拟软件,建立了船体艏部特征结构和流场二维仿真模型。通过确定船舶入水冲击的约束、欧拉域尺寸以及欧拉域内的压力载荷等,建立了数值模拟的边界条件;编制自动程序实现数据的自动输入、生成,以及对输入、输出文件进行批量管理。以砰击压力、压力峰值等作为描述砰击问题的关键参数,获得了船舶入水过程中,艏部砰击压力时程曲线。通过变换三个因素的取值,对比分析了三个因素对游艇艏部砰击压力峰值的影响规律。为验证数值模拟的准确性,建立了实船二维楔形体数值模拟有限元分析模型,模拟了与已有试验数据相同参数的入水过程。将模拟结果与已有数据对比,验证了数值模拟的约束和边界条件的准确性。