两栖车辆水上动态性能数值模拟方法及其应用

　　第一章 两栖车辆水上性能概述
　　1.1 水上静态性能
　　1.1.1 浮性
　　1.1.2 稳性
　　1.1.3 抗沉性
　　1.2 水上动态性能
　　1.2.1 快速性
　　1.2.2 耐波性
　　1.2.3 操纵性
　　1.3 两栖车辆的通过性
　　1.4 水上动态性能数值模拟方法概述
　　第二章 两栖车辆水上运动数学模型
　　2.1 两栖车辆水上运动分析
　　2.2 基于纳维一斯托克斯方程的水上运动数学模型.
　　2.2.1 两栖车辆水上运动方程
　　2.2.2 外流场的基本方程
　　2.2.3 定解条件
　　2.2.4 两相流的数学模型
　　2.3 基于水动力方程的水上运动数学模型
　　2.3.1 两栖车辆水上运动方程
　　2.3.2 外力项
　　第三章 基于纳维一斯托克斯方程的两栖车辆水上运动数值模拟
　　3.1 基于N—S方程的数值模拟
　　3.1.1 湍流模型
　　3.1.2 方程的数值解法
　　3.1.3 网格划分
　　3.1.4 边界层的处理
　　3.1.5 自由面模拟
　　3.2 流场与车体的动力耦合
　　3.2.1 基于动网格的流固动力耦合
　　3.2.2 动力耦合修正算法
　　3.3 基于N—S方程与造波机理论的规则波模拟
　　3.3.1 数值波浪水池
　　3.3.2 数值造波
　　3.3.3 数值消波
　　3.3.4 波形验证
　　3.4 典型运动的处理
　　3.4.1 静水直航
　　3.4.2 自由衰减
　　3.4.3 强迫运动
　　3.4.4 迎浪直航
　　3.5 并行运算
　　3.5.1 并行计算平台的分类
　　3.5.2 并行计算的两种模型
　　3.5.3 开发工具
　　3.5.4 并行性能分析指标
　　3.5.5 并行计算中的网格划分
　　3.5.6 计算实例分析
　　3.6 算例
　　第四章 基于水动力方程的两栖车辆水上运动数值模拟
　　4.1 龙格-库塔法的基本原理
　　4.2 水动力学系数的计算
　　4.2.1 船舶领域确定水动力系数的常用方法
　　4.2.2 加速度系数估算方法
　　4.2.3 基于有限体积法的强迫运动数值模拟
　　4.2.4 加速度与速度一阶项系数的计算
　　4.2.5 速度二阶项的计算
　　4.3 水静力的计算
　　4.3.1 方式一——符拉索夫（Flasov）曲线法
　　4.3.2 方式二——何解析法
　　4.3.3 方式三——空间离散法
　　4.3.4 方式四——基于体积分数的方法
　　4.3.5 四种方式的对比
　　4.4 推进器与转向机构的系数计算
　　4.4.1 推进器的系数
　　4.4.2 转向机构的系数
　　4.5 基于波面方程的波浪力系数计算
　　4.5.1 平面行进波
　　4.5.2 随机海浪长峰波
　　4.5.3 随机海浪短峰波
　　4.6 算例
　　第五章 两栖车辆水上动态性能数值模拟的可信度分析
　　5.1 模型与实车试验
　　5.1.1 模型试验
　　5.1.2 实车试验
　　5.2 数值模拟可信度验证
　　5.2.1 基于相似度的可信度验证
　　5.2.2 宏观量对比
　　5.2.3 微观量对比
　　5.3 误差源分析
　　5.4 数值模拟可信度改进
　　5.4.1 湍流模型对比
　　5.4.2 湍流模型参数辨识
　　5.4.3 网格无关性分析
　　第六章 两栖车辆水上动态性能的数值模拟分析
　　6.1 两栖车辆快速性及影响因素分析
　　6.1.1 快速性分析
　　6.1.2 航态对快速性的影响
　　6.1.3 车首形状对快速性的影响
　　6.1.4 车尾形状对快速性的影响
　　6.1.5 履带的影响
　　6.1.6 裙板的影响
　　6.1.7 来流湍流度的影响
　　6.1.8 首尾倾角对快速性的影响
　　6.1.9 水翼对快速性的影响
　　6.1.10 车体尾部形状对推力的影响
　　6.2 两栖车辆耐波性及影响因素分析
　　6.2.1 耐波性分析
　　6.2.2 航速、航向对耐波性的影响
　　6.2.3 波长对耐波性的影响
　　6.3 两栖车辆操纵性及影响因素分析
　　6.3.1 操纵性分析
　　6.3.2 水流对操纵性的影响
　　6.3.3 航速对操纵性的影响
　　6.3.4 侧边舵位置对操纵性的影响
　　第七章 两栖车辆水上性能分析软件的开发
　　7.1 系统功能
　　7.2 系统框架
　　7.3 程序开发
　　参考文献

　　    王涛，1981年出生，山东莱州人。装甲兵工程学院机械工程系车辆工程室讲师。
　　    2008年毕业于装甲兵工程学院车辆工程专业，获博士学位并留校任教。主要从事两栖车辆水上性能的教学和科研工作。2006年至2008年期间作为主要参加人，完成国家自然科学基金项目“水陆两栖车辆水上机动性能优化仿真”。参加多项国家和军队科研项目。发表学术论文8篇，其中EI检索3篇。
　　    徐国英，1965年出生，河北灵寿人，博士，硕士生导师。装甲兵工程学院机械工程系车辆工程室副教授。 1990年毕业于装甲兵工程学院车辆工程专业并留校任教。长期从事装甲车辆动力学、两栖车辆水上性能的教学和科研工作。作为主要成员参加了以提高现役两栖车辆水上机动性和海上适应性为目的的技术探索和改造行动，改造定型后的两栖车辆大批量装备两栖部队，改造的有关思路和技术对新型两栖车辆  的研制提供了经验，主持和参加多项国家和军队科研项目，并获军队科技进步二等奖3项，发表学术论文20余篇，其中EI检索5篇。

　　    《两栖车辆水上动态性能数值模拟方法及其应用》围绕两栖车辆水上动态性能的数值模拟展开。重点阐述了两栖车辆水上运动建模、水上性能数值模拟方法和应用。主要内容包括两栖车辆水上性能的含义和内容、两栖车辆水上运动数学模型、基于纳维一斯托克斯方程数值模拟方法中的关键问题、基于水动力方程数值模拟方法中的关键问题、数值模拟可信度验证方法和改进措施以及基于数值模拟方法的水上动态性能分析。
　　    《两栖车辆水上动态性能数值模拟方法及其应用》可作为高等院校相关专业师生参考书，也可供有关科研人员参者。