水弹性力学

hydroelasticity

把液体和固体弹性系统作为一个统一的动力系统来研究它们之间相互作用的理论。又称水弹性理论。其中包括弹性力、惯性力和液体动力三者的相互作用。在水弹性作用过程中，流体动力作用于弹性系统，其大小取决于弹性系统振动的位移、速度和加速度；但液体动力作用又会改变弹性系统运动的位移、速度和加速度。这种相互作用的物理性质表现为液体对弹性系统在惯性、阻尼和弹性诸方面的耦合现象。由惯性耦合，弹性系统产生附连质量；在有流速场存在的条件下，由阻尼耦合，弹性系统产生附连阻尼；由弹性耦合，弹性系统产生附连刚度。它们取决于流场条件及液体与弹性系统的边界连接条件，求解相当复杂。当水流中产生空化时，流体对弹性体的脉动力作用增强，振动加剧，使问题的求解更加复杂。用实验或理论方法求解这些附连参量是水弹性问题中研究的重要课题。在一定条件下，弹性系统会从周围流动液体中吸取能量发生颤振。找出发生颤振的临界条件对工程设计有重要意义。