基于SPH法的返回舱入水载荷模拟分析

来源：计算力学学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：丁宁,王鑫博

单位：中国民航大学 航空工程学院, 天津 300300,中国民航大学 航空工程学院, 天津 300300

摘要：返回舱水上着落前期面临较大砰击,为研究过程中受到的砰击载荷,基于光滑粒子流体动力学(SPH)气-液两相流算法,首先通过模拟平板和楔形体两种算例模型的入水过程,并与相关文献的试验结果进行对比,验证算法的有效性。在此基础上,对返回舱的入水过程进行模拟。结果显示,两种算例模型的计算结果与相关文献试验结果吻合良好。返回舱入水速度和倾角对砰击有较大影响并且过程中存在二次砰击现象。砰击载荷随入水速度增大而增加。第一次砰击载荷峰值随倾角增大而减小,第二次砰击载荷峰值随倾角增大先增后减。结果表明,SPH气-液两相流算法能够较好地模拟返回舱入水过程。

关键词：SPH两相流算法,返回舱,水上着落,二次砰击,倾角,

基金资助：中央高校基本科研业务费(3122020036)资助项目.