汪 振，吴茂林，孙玉松

(海军工程大学兵器工程学院，湖北 武汉 430033)

1 引言

对于入水问题的研究[1][2]，自1900年采用闪光摄影技术开始。从早期飞机水上迫降到载人航天工程返回舱的海上降落，鱼水雷入水以及当今迅速发展的UUV等入水问题上。入水问题渐渐成为大量学者研究的重要方向。对于入水问题的研究，早期主要采用理论和实验的方法。理论研究自Von Karman[3]以及Wagner[4]提出并完善楔形体入水的基本理论开始。实验研究主要通过高速相机观察结构体入水初期空泡现象以及对入水结构体搭载传感器进行。

随着当今计算机技术的成熟以及数值分析方法的不断完善，可以使得流体与固体单独建立数值模型并将流体模型与结构模型进行耦合。使得解决入水流固耦合问题成为可能。

大口径弹体入水问题属于流固耦合问题，当弹体速度达到200m/s时，在弹体入水的瞬间工况较为复杂，从理论和实验角度研究存在较大的难度。本文应用LS-DYNA软件对大口径弹体高速入水进行数值模拟，主要研究LS-DYNA软件流固耦合关键字参数PFAC以及网格等因素对流固耦合模型的影响，并对数值结果进行分析。

2 影响因素及参数分析

2.1 流固耦合方法介绍

LS-DYNA程序[5][6]是求解流固耦合问题的非线性动力分析有限元软件，是显示有限元理论和程序的鼻祖。该程序中的流固耦合算法可以采用以下几种方法处理：

1)共节点算法。该方法在网格划分时使流体与结构在两者界面处的网格密度相同，节点数及位置相同，即使流体和结构共界面共节点。……