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Modelling and simulation of the sea-landing of aerial vehicles using the Particle Finite Element Method

机译：基于粒子有限元法的飞行器海洋着陆建模与仿真

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In this paper the Particle Finite Element Method (PFEM) is applied to the simulation of the sea-landing of an unmanned aerial vehicle (UAV). The problem of interest consists in modelling the impact of the vehicle against the water surface, analyzing the main kinematic and dynamic quantities (such as loads exerted upon the capsule at the moment of the impact). The PFEM, a methodology well-suited for free-surface flow simulation is used for modelling the water while a rigid body model is chosen for the vehicle. The vehicle under consideration is characterized by low weight. This leads to difficulties in modelling the fluid-structure interaction using standard Dirichlet-Neumann coupling. We apply a modified partitioned strategy introducing the interface Laplacian into the pressure Poisson's equation for obtaining a convergent FSI solution. The paper concludes with an industrial example of a vehicle sea-landing modelled using PFEM.
机译：在本文中，粒子有限元方法（PFEM）被用于模拟无人机（UAV）的着陆。感兴趣的问题在于对车辆对水面的撞击进行建模，分析主要的运动量和动态量（例如撞击时作用在胶囊上的载荷）。 PFEM是一种非常适合自由表面流动模拟的方法，用于对水进行建模，同时为车辆选择了刚体模型。所考虑的车辆的特点是重量轻。这导致难以使用标准的Dirichlet-Neumann耦合对流固耦合建模。我们采用一种改进的分区策略，将接口拉普拉斯算子引入压力泊松方程中，以获得收敛的FSI解。本文以使用PFEM建模的车辆着陆的工业示例作为结束。

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