Hydroelastische Effekte auf die Stoßlasten einer ebenen Platte während des Eintauchvorgangs
Dipl.-Ing. Jens Ley, Simon Tödter M. Sc., Dr.-Ing. Jens Neugebauer, Prof. Dr.-Ing. Bettar el Moctar
Universität Duisburg-Essen, Duisburg
Um die hydroelastischen Effekte auf die Stoßlasten einer ebenen Platte während des Eintauchvorgangs zu untersuchen, wurden Eintauchversuche und entsprechende numerische Simulationen durchgeführt. Die Berechnungen basieren auf einem 3D CFD-CSD Verfahren zur Berücksichtigung der Fluid-Struktur Interaktion. Zwei Körper wurden untersucht. Ein Körper wurde mit einer versteiften Platte ausgestattet und repräsentiert den starren Fall, der andere Körper verfügte über eine dünne elastische Platte ohne Versteifungen. Slamming Drücke und Kräfte sowie die Dehnungen der elastischen Platte wurden gemessen bzw. berechnet. High-Speed Videos aus den Versuchen dienten dazu die Hydrodynamik während der Eintauchvorgangs zu studieren. Die numerischen Simulationen wurden ferner dazu verwendet, den Einfluss der Diskretisierung zu quantifizieren sowie die Relevanz von Luft- und Wasserkompressibilität, Viskosität und Turbulenz zu analysieren.
Hydroelasticity Effects on Flat Bottom Impact Loads during Water Entry
Dipl.-Ing. Jens Ley, Simon Tödter M. Sc., Dr.-Ing. Jens Neugebauer, Prof. Dr.-Ing. Bettar el Moctar
Universität Duisburg-Essen, Duisburg
Water entry experiments and numerical simulations were performed to identify the influence of hy-droelasticity on impact-induced loads acting on flat bottom structures. The computations are based on a full 3D CFD-CSD approach to capture the Fluid-Structure Interaction. Two bodies were investi-gated. One body was fitted with a stiffened bottom plate to represent a rigid case; the other body, with a thin elastic plate. Slamming pressures and forces acting on the flat bottom platings as well as impact-induced elastic strains were measured and computed. High-speed videos from the experi-ments were evaluated to study the hydroelastic water entry phenomena. Numerical simulations were further used to analyse the influence of discretization as well as the relevance of air and water com-pressibility, viscosity and turbulence effects.
