本書圍繞兩棲車輛水上動態性能的數值模擬展開。重點闡述了兩棲車輛水上運動建模、水上性能數值模擬方法和應用。主要內容包括兩棲車輛水上性能的含義和內容、兩棲車輛水上運動數學模型、基于納維一斯托克斯方程數值模擬方法中的關鍵問題、基于水動力方程數值模擬方法中的關鍵問題、數值模擬可信度驗證方法和改進措施以及基于數值模擬方法的水上動態性能分析。
本書可作為高等院校相關專業師生參考書，也可供有關科研人員參者。
徐國英，1965年出生，河北靈壽人，博士，碩士生導師。裝甲兵工程學院機械工程系車輛工程室副教授。 1990年畢業于裝甲兵工程學院車輛工程專業并留校任教。長期從事裝甲車輛動力學、兩棲車輛水上性能的教學和科研工作。作為主要成員參加了以提高現役兩棲車輛水上機動
及時章 兩棲車輛水上性能概述
1.1 水上靜態性能
1.1.1 浮性
1.1.2 穩性
1.1.3 抗沉性
1.2 水上動態性能
1.2.1 快速性
1.2.2 耐波性
1.2.3 操縱性
1.3 兩棲車輛的通過性
1.4 水上動態性能數值模擬方法概述
第二章 兩棲車輛水上運動數學模型
2.1 兩棲車輛水上運動分析
2.2 基于納維一斯托克斯方程的水上運動數學模型.
2.2.1 兩棲車輛水上運動方程
2.2.2 外流場的基本方程
2.2.3 定解條件
2.2.4 兩相流的數學模型
2.3 基于水動力方程的水上運動數學模型
2.3.1 兩棲車輛水上運動方程
2.3.2 外力項
第三章 基于納維一斯托克斯方程的兩棲車輛水上運動數值模擬
3.1 基于N—S方程的數值模擬
3.1.1 湍流模型
3.1.2 方程的數值解法
3.1.3 網格劃分
3.1.4 邊界層的處理
3.1.5 自由面模擬
3.2 流場與車體的動力耦合
3.2.1 基于動網格的流固動力耦合
3.2.2 動力耦合修正算法
3.3 基于N—S方程與造波機理論的規則波模擬
3.3.1 數值波浪水池
3.3.2 數值造波
3.3.3 數值消波
3.3.4 波形驗證
3.4 典型運動的處理
3.4.1 靜水直航
3.4.2 自由衰減
3.4.3 強迫運動
3.4.4 迎浪直航
3.5 并行運算
3.5.1 并行計算平臺的分類
3.5.2 并行計算的兩種模型
3.5.3 開發工具
3.5.4 并行性能分析指標
3.5.5 并行計算中的網格劃分
3.5.6 計算實例分析
3.6 算例
第四章 基于水動力方程的兩棲車輛水上運動數值模擬
第五章 兩棲車輛水上動態性能數值模擬的可信度分析
第六章 兩棲車輛水上動態性能的數值模擬分析
第七章 兩棲車輛水上性能分析軟件的開發
參考文獻
及時章 兩棲車輛水上性能概述
從力學角度講，船舶力學通常分為船舶靜力學和船舶水動力學，按照這一原則，船舶水上性能可分為水上靜態性能和水上動態性能。水上靜態性能研究浮性、穩性、抗沉性和入水計算。水上動態性能研究快速性、耐波性、操縱性。
兩棲車輛本質上是一種特殊的水面航行器，因此其水上性能分類和定義與水面船舶相似，所不同的是，兩棲車輛存在由陸入水和由水上陸的過程，即所謂的通過性。下面按照力學特性分類，介紹各種特性的定義。
1.1 水上靜態性能
1.1.1 浮性
浮性是車輛在一定載荷情況下具有漂浮在水面并保持平衡位置的能力，它是兩棲車輛的基本性能之一。
車輛靜浮于水面，受到本身的重力和靜水壓力所形成的浮力作用。重力是車輛各部分質量形成的垂直向下的合力，作用點稱為車輛的重心。而靜水壓力作用在車輛浸水表面的每一點上，這些靜水壓力都是垂直于車輛表面的，其大小與浸水深度成正比。由于車輛處于平衡狀態，其靜水壓力的水平分力互相抵消，其垂直分力則形成一個垂直向上的合力，稱為浮力；其作用點也就是車輛排水體積的形心，稱為浮心。
……
