文章标题：基于SPH-GPU方法的船舶入水砰击特性研究

文章作者：陈鑫¹, 缪东青², 侍鹏程³
关 键 字：SPH方法;船舶入水;GPU加速技术;流固耦合
文章摘要：针对极端条件船舶航行时的砰击入水问题，本文提出一种基于GPU加速技术的三维光滑粒子流体动力学（SPH）数值模型，以提升SPH方法在三维问题中的计算效率。相较于CPU并行计算，GPU加速技术使得计算效率提升约54倍，同时与商用CFD软件对比证明所建立数值模型的计算精度，也表明了SPH方法在捕捉自由液面飞溅破碎问题中的优势。在此基础上，本文针对船舶砰击入水问题开展系统性研究，结果表明，速度对于船舶出入水过程中纵荡运动的影响远大于质量的影响，在初始阶段（t<0.15 s），速度越大，横向砰击力越大，而垂向砰击力与之相反，船首入水深度也相对较小；当初始纵倾角较小时，船体受到的砰击力越小，船舶入水时更加安全。