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    摘要本毕业设计首先概述了课题的研究背景，介绍了国内外对入水问题的研究现状。然后对运动体入水中的现象进行了分析，描述了流固耦合空化现象，运动体的入水弹道特点（包括包含水面撞击和侵水、流动分离形成入水空泡、带空泡航行和溃灭四个阶段）。第三章构建了入水弹道运动学方程组及动力学方程组。最后介绍了仿真中用到的模拟方法及相关理论，并对运动体高速入水进行了仿真分析，得到了仿真结果与试验结果基本一致的结论。关键词   入水弹道  空泡  流固耦合    理论分析8219
    毕业设计说明书（论文）外文摘要Title    analysis of water-entry movement
    Abstract
    Firstly this paper describes the research background and introduces the present situation of the researches into the water problems at both home and abroad. And then the fluid-structure interaction phenomenon is analyzed, which helps us describe the capitation of the fluid-structure interaction phenomenon and the ballistic characteristics of the body moving into the water (including four stages：the bump of water and invasion of water, flow separation forming water vacuoles，navigation with vacuoles and collapse). Chapter III constructs the water trajectory kinematics equations and dynamical equations. Finally, the paper discusses the simulation method used in the simulation and related theories, and makes simulation on high-speed moving body such as water .The results reach the same conclusion with the experiment.

    Keywords:   water entry ballistic   air cavity   couple of liquid –solid
        theoretical analysis
    目 录

    1 绪论    1
    1.1引言    1
    1.2课题的背景    3
    1.3国内外研究现状    3
    1.3.1国外研究情况    4
    1.3.2国内研究情况    5
    1.4本文主要工作    7
    2 运动体入水理论分析    8
    2.1入水过程中的流固耦合    8
    2.2流固耦合中的空化现象    8
    2.2.1自然空化和空泡    8
    2.2.2流动中的超空泡    9
    2.3运动体的入水弹道特点    10
    3 运动体入水方程组    11
    3.1运动体入水坐标系及变量定义    11
    3.1.1速度    11
    3.1.2姿态角    12
    3.1.3攻角与侧滑角    12
    3.1.4坐标转换与坐标转换矩阵    12
    3.2 动力学方程组    13
    3.2.1运动体的动量与动量矩    13
    3.2.2动力学方程    14
    3.3运动学方程    15
    3.3.1浮心的运动学方程    15
    3.3.2运动体转动的运动学方程    15
    4 高速入水模拟方法与相关理论    17
    4.1计算软件简介    17
    4.1.1 ANSYS/LS-DYNA动力分析软件    17
    4.1.2 LS-PrePOST软件    17
    4.1.3 SolidWorks 3D CAD设计软件    18
    4.1.4 HyperMesh前处理软件    18
    4.2有限单元法求解步骤    18
    4.3流固耦合    19
    4.3.1流固耦合方法    19
    4.3.2 ALE方法    19
    4.4显式积分算法的时间步控制    21
    4.5沙漏模式及其控制    22
    4.6状态方程    23
    5 基于LS- DYNA软件的圆柱高速入水仿真    25
    5.1对圆柱高速入水进行模拟    25
    5.2 射弹入水的数值模拟研究    29
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