حسن فروزانی - مربی، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه مالک اشتر، شیراز
بهادر سرانجام - دانشیار، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شیراز
رضا کمالی - استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز
علی عبداللهی فر - استادیار، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شیراز

در این مقاله، برخورد زمانمند الاستوپلاستیک پرتابه پرسرعت با سطح آب به صورت عددی با استفاده از روش اختیاری لاگرانژین-اویلرین شبیه سازی شده است. پرتابه یک جامد الاستوپلاستیک در نظر گرفته شده، شبکه آن به صورت لاگرانژین ایجاد شده است. آب نیز یک سیال تراکم پذیر فرض شده و شبکه آن با روش اویلرین تولید شده است. در این تحقیق، شبیه سازی در سه گام انجام شده است؛ تحلیل تنش استاتیکی، دینامیکی و همچنین تحلیل برخورد پرتابه با درجات آزادی کامل با سطح آب، به روش اختیاری لاگرانژین –اویلرین. اثرات تراکم پذیری سیال و کاویتاسیون در آنالیز آخر لحاظ شده است. به منظور صحه گذاری نتایج، انتشار موج تنش ایجاد شده در پرتابه ناشی از برخورد با آب، با نتایج تحلیلی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین خطا در مقایسه با نتایج تحلیلی حدود 5% است. همچنین مقدار بیشینه تنش و مکان/مسیر شکست در پرتابه با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. تطابق خوب بین مقادیر پیش بینی شده و آزمایشگاهی/تحلیلی نشان دهنده دقت این الگوریتم عددی است. برخورد پرتابه با سطح آب با زوایای مختلف نیز، شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهد که محدوده ایمن زاویه پرتاب برای پرتابه حاضر °0/5± است.

روش اختیاری لاگرانژین - اویلرین؛ برخورد؛ الاستوپلاستیک؛ پرتابه پرسرعت