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题名细棒入水动力学特性的解析计算与数值模拟
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作者
张宇锋
谢东
韦相忠
上官王佐
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机构
广西中医药大学药学院及公管学院
贵州电子信息职业技术学院
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出处
《大学物理》
2024年第1期37-43,50,共8页
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基金
广西中医药大学博士启动经费(2021BS008)资助。
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文摘
结合解析计算与数值模拟本文研究了均匀细棒低速入水过程中水的阻力系数和细棒密度这两个因素对其入水过程的动力学特性的影响.根据牛顿第二定律首先建立动力学微分方程并求得了解析解,由此进行数值计算并对其运动状态的动力学特性进行了分析.结果表明若细棒密度比水的大,不管以任何初速度入水,最终都会趋向于一个稳定的极限下沉速度,该极限速度正比于细棒与水的密度差,反比于水的阻力系数.但当密度差较小时,细棒的下沉速度先达到一个峰值,然后减速并逐渐趋向于稳定极限下沉速度.相反,如果细棒的密度不大于水的密度,则细棒入水后最终会静止不动而悬浮于水中.
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关键词
重物入水
解析计算
数值模拟
极限下沉速度
重物与水密度差
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Keywords
water-entry of heavy object
analytical calculation
numerical simulation
limit sinking velocity
ensity difference between heavy object and water
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分类号
O302
[理学—力学]
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