[发明专利]一种航行器自由面跨越过程中的附加质量求解方法

权利要求书

1.一种航行器自由面跨越过程中的附加质量求解方法，其特征在于，通过理论推导得出各个附加质量项与理想流体作用力和力矩的关系，对航行器跨越自由液面的过程建立流场数值模型，设定两组速度相同、加速度相反的运动规律分别计算，并对航行器表面的压强进行积分获取表面受力情况，最后采用推导出的求解公式得到附加质量。

2.根据权利要求1所述的一种航行器自由面跨越过程中的附加质量求解方法，其特征在于：具体实现方法步骤如下：

步骤1、根据流体的势流理论，只考虑航行器在xOy平面的运动，通过设置不同特定初始运动状态，进而联合推导得出航行器介质跨越过程中附加质量和附加质量变化率的求解公式：

其中，F_ix、F_iy分别为理想流体作用力在弹体坐标系x轴、y轴方向的分量，M_iz为理想流体动力绕z轴的转动力矩，λ₁₁、λ₂₂、λ₂₆、λ₆₆为附加质量，为附加质量变化率，v_x、v_y、分别为x轴、y轴方向上的速度和加速度；F_ix+、F_ix-为理想流体作用力在弹体坐标系沿x轴方向上正、负方向的分量；、F_iy+、F_iy-为理想流体作用力在弹体坐标系沿y轴方向上正、负方向的分量；M_iy+、M_iy-为理想流体作用力在弹体坐标系航行器沿y轴正、负方向运动产生的力矩；M_iz+、M_iz-为理想流体作用力在弹体坐标系航行器沿绕z轴逆时针、顺时针转动产生的力矩；

步骤2、构建航行器跨越自由液面运动过程的流场数值模型；

步骤3、任意设定两组速度相同、加速度相反的初始计算条件，即[υ,υ′,ω,ω′]和[υ,-υ′,ω,-ω′]，采用步骤2构建的数值模型分别进行仿真计算，得到航行器表面压强；

步骤4，对步骤3计算所得到的航行器表面压强进行积分，得到以下参数F_ix+、F_ix-、F_iy+、F_iy-、M_iy+、M_iy-、M_iz+和M_iz-的数值，将其代入步骤1的公式(1)中，计算得到附加质量和附加质量变化率。