寇莹，王宝寿，陈玮琪

（中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082）

二维物体入水砰击问题的理论方法研究

寇莹，王宝寿，陈玮琪

（中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082）

入水问题的研究在水动力学和海洋工程等领域有着重要的现实意义。文章采用Wagner模型的思想，将其中的相当平板理论改为椭圆拟合，得到了不同斜升角的二维楔形体匀速入水时的湿表面无量纲压力分布和砰击力，并与其它理论方法和数值计算结果相比较。椭圆拟合方法得到的压力分布在楔形体斜升角较小时与数值计算结果吻合良好，砰击力与数值计算结果在较大斜升角的情况下仍然很接近，比其它理论方法的适用范围更广，可以作为工程上估算砰击力大小的一种新方法。

入水砰击；Wagner方法；椭圆拟合

0 引言

入水现象在自然界中普遍存在，也是工程实际中经常遇到的问题，例如船舶航行时船艏与水面的拍击、返回舱水面着落、水上飞机的降落以及鱼雷入水等。砰击产生的水动力载荷会对结构物造成不利影响，引起结构物的变形和破坏，甚至导致严重的事故。因此，在工程设计中需要对入水砰击问题重点关注，许多学者也对该问题进行了分析和研究。最早关于入水砰击问题的研究是1929年von Karman[1]针对水上飞机降落问题的求解，将实际工程问题简化为二维物体入水模型，并将物体入水的附加质量用无限频率下同等宽度的平板在无界流场中的附加质量代替，利用动量守恒定律求得砰击力。……