Abstract The water impact of an inclined flat plate and at high horizontal velocity is experimentally investigated with focus on the fluid-structure interaction aspects. Several test conditions have been examined by varying the vertical to horizontal velocity ratio, the pitch angle and the plate thickness. Measurements are performed in terms of strains, loads and local pressure. The study highlights the significant changes in the strains and, more in general, in the structural behaviour when varying the plate stiffness and the test conditions. For some of the test presented, permanent deformation are also found. The strong fluid-structure interaction is analysed by comparing the simultaneous measurements of strains and pressures, and it is shown that the deformation of the plate leads to a reduction of the pressure peak and to a corresponding pressure rise behind it. The variation in the shape of the spray root caused by the structural deformation are discussed based on both pressure measurements and underwater images. Despite the reduction of the pressure peak intensity, it is shown that the structural deformation leads to an increase in the total loading up to 50% for the test conditions examined in this study. It is also observed that in presence of large structural deformations the hydrodynamic loads do not obey to the scaling that works in the case of the thick plates, and some practical conclusions about the scaling of tests in presence of a strong fluid-structure interaction are provided.

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薄铝板在高水平速度下水冲击过程中流固耦合的实验研究

摘要 通过实验研究了倾斜平板和高水平速度下的水冲击，重点是流固耦合方面。通过改变垂直与水平速度比、俯仰角和板厚，已经检查了几个测试条件。根据应变、载荷和局部压力进行测量。该研究强调了应变的显着变化，更一般地说，是在改变板刚度和测试条件时结构行为的显着变化。对于一些呈现的测试，还发现了永久变形。通过比较同时测量的应变和压力来分析强流固耦合，结果表明，板的变形导致压力峰值降低，并导致其后面的压力相应升高。基于压力测量和水下图像讨论了由结构变形引起的喷雾根形状的变化。尽管降低了压力峰值强度，但表明结构变形导致在本研究中检查的测试条件下总载荷增加了 50%。还观察到，在存在大的结构变形的情况下，流体动力载荷不服从在厚板情况下起作用的比例，并且提供了一些关于存在强流固相互作用时的测试比例的实际结论. 基于压力测量和水下图像讨论了由结构变形引起的喷雾根形状的变化。尽管降低了压力峰值强度，但表明结构变形导致在本研究中检查的测试条件下总载荷增加了 50%。还观察到，在存在大的结构变形的情况下，流体动力载荷不服从在厚板情况下起作用的比例，并且提供了一些关于存在强流固相互作用时的测试比例的实际结论. 基于压力测量和水下图像讨论了由结构变形引起的喷雾根形状的变化。尽管降低了压力峰值强度，但表明结构变形导致在本研究中检查的测试条件下总载荷增加了 50%。还观察到，在存在大的结构变形的情况下，流体动力载荷不服从在厚板情况下起作用的比例，并且提供了一些关于存在强流固相互作用时的测试比例的实际结论. 结果表明，对于本研究中检验的测试条件，结构变形导致总载荷增加高达 50%。还观察到，在存在大的结构变形的情况下，流体动力载荷不服从在厚板情况下起作用的比例，并且提供了一些关于存在强流固相互作用时的测试比例的实际结论. 结果表明，对于本研究中检验的测试条件，结构变形导致总载荷增加高达 50%。还观察到，在存在大的结构变形的情况下，流体动力载荷不服从在厚板情况下起作用的比例，并且提供了一些关于存在强流固相互作用时的测试比例的实际结论.