تحلیل برخورد یک جسم با آب تحت زوایا و سرعت های مختلف با تلفیق روش های sph وfem

تحلیل مسایل با مرزهای دارای تغییر شکل مداوم در طول حل مسأله به خصوص در مسایل تعامل بین سازه و سیال که تغییر شکل ها در سمت سیال زیاد است، اغلب با افزایش زمان حل و کاهش دقت مواجه هستند. این مشکل بسته به سرعت بارگذاری می تواند تشدید شود. در سیال عموماً میدان سرعت و فشار ذرات اهمیت دارند، اما در جسم جامد تنش ها حائز اهمیت و معیار طراحی هستند. این تفاوت، دو دیدگاه متفاوت حل را برای بررسی دقیق مسأله طلب می کند. استفاده از روش های بدون شبکه زیادی در این زمینه مرسوم هستند که هیدرودینامیک ذرات هموار یکی از آن ها است. این روش ضمن سرعت بالا، توانایی ترکیب با سایر روش های مبتنی بر شبکه نظیر اجزای محدود را نیز دارد. در این پروژه برخورد یک جسم جامد مربع شکل با آب در زوایا و سرعت های مختلف، با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار در قسمت سیال و اجزا محدود در جسم جامد، بررسی شده است. این بررسی نشان می دهد که ترکیب این دو روش علاوه بر افزایش سرعت حل تا حدود دو برابر، پراکندگی ذرات سیال را بهتر از سایر روش های ترکیبی نظیر روش لاگرانژی- اویلری شبیه سازی می کند. با ارائه این روش در قالب یک برنامه کامپیوتری و تغییر متغیرهای مربوطه نظیر سرعت، زاویه چگالی؛ پدیده های فیزیکی مشابه، مانند لغزش سنگ بر روی آب و رابطه تعداد برخورد و همچنین نیروهای وارد بر آن بررسی شده اند. این بررسی نشان می دهد زاویه برخورد 20 درجه با آب بیشترین تعداد برخورد را سبب می شود.