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J-GLOBAL ID：202202253291223170   整理番号：22A0941466

近接場水中爆発における気泡-構造相互作用の計算解析【JST・京大機械翻訳】

Computational analysis of bubble-structure interactions in near-field underwater explosion

著者 (4件)： Ma Wentao (Department of Aerospace and Ocean Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA 24061, USA) ,  Zhao Xuning (Department of Aerospace and Ocean Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA 24061, USA) ,  Gilbert Christine (Department of Aerospace and Ocean Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA 24061, USA) ,  Wang Kevin (Department of Aerospace and Ocean Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA 24061, USA)
資料名： International Journal of Solids and Structures  (International Journal of Solids and Structures)
巻： 242  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0700A  ISSN： 0020-7683  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 近接場爆発に対する水中構造物の応答を爆発気泡と周囲の水の力学と結合させた。薄肉アルミニウム円筒の降伏と崩壊を特徴とする二次元モデル問題を用いて,この多相流体-構造相互作用プロセスを研究した。有限要素構造力学ソルバと有限体積圧縮性流体動力学ソルバを結合する最近開発した計算フレームワークを採用した。流体-構造と液体-ガス界面を,埋込み境界とレベルセット法を用いて追跡した。1次元バイマテリアルRiemann問題を解くことにより,界面を横切る質量と運動量の保存を行った。爆発気泡内の初期圧力は,異なる試験ケースで2桁変化した。水平崩壊(すなわち,爆発電荷に向かって伸びる1ローブ)を含む崩壊の3つの異なるモードが発見され,一方,以前の実験室実験でも観察された。モードの遷移のため,自己接触に達する構造をとる時間は,爆発の大きさが増加するにつれて単調に減少しなかった。各崩壊モードとモード遷移の原因を解明するために,流体圧力と速度場,気泡動力学,および過渡的構造変形を可視化した。結果は,入射衝撃波に加えて,爆発気泡の収縮から生じる2番目の圧力パルスも,構造崩壊に著しい影響を及ぼすことを示唆した。構造振動と気泡膨張と収縮の間の位相差は崩壊の構造モードに影響する。さらに,過渡的構造変形は気泡動力学に明確な影響を及ぼし,双方向相互作用をもたらす。構造表面から離れている対噴流を観察した。剛体壁の近くで崩壊した気泡によって生成される液体噴流と比較して,この対向噴流は反対方向にある。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  *気泡 ,  シミュレーション ,  衝撃波 ,  *相互作用 ,  流体力学 ,  *爆発 ,  混相流 ,  アルミニウム ,  可視化 ,  一次元 ,  有限体積法 ,  *近接場
準シソーラス用語： Riemann問題 ,  ソルバ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 流体-構造相互作用 ,  崩壊 ,  気泡動力学 ,  衝撃波 ,  水中爆発 ,  シミュレーション

分類 (1件)： 梁,桁  (HD03020H)

タイトルに関連する用語 (6件)： 近接場 ,  水中爆発 ,  気泡 ,  相互作用 ,  計算 ,  解析