Η πρόσκρουση μεταξύ μιας δομής και μιας επιφάνειας νερού είναι ένα σύνθετο φαινόμενο που περιλαμβάνει πολλές φυσικές διεργασίες. Τέτοιες κρούσεις συχνά συνδέονται με δομική παραμόρφωση, εξαιρετικά παροδικά φορτία κρούσης και έντονη κίνηση στην επιφάνεια του νερού. Η αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των φυσικών διεργασιών και του σχετικού ρυθμού μεταβολής των φυσικών μεγεθών είναι συχνά ουσιαστική. Επομένως, η αλληλεπίδραση κατά την κρούση μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ακεραιότητα της κατασκευής. Έτσι, η κατανόηση της φυσικής των φαινομένων κρούσης είναι υψίστης σημασίας.
Η επίδραση των άκαμπτων αντικειμένων σε μια υδάτινη επιφάνεια έχει μελετηθεί εκτενώς στη βιβλιογραφία. Παρά τις πολυάριθμες ερευνητικές προσπάθειες, η επίδραση των ελαστικών πλακών στην επιφάνεια του νερού δεν έχει ακόμη διερευνηθεί πλήρως και λεπτομερώς.
Για τον λόγο αυτό, ο Δρ. An Wang, ο Dr. Kit Pan Wong, ο Dr. ήρεμη επιφάνεια νερού. Η ευκαμψία της πλάκας κυμαίνεται από πολύ άκαμπτη έως εξαιρετικά εύκαμπτη σε αυτό το πείραμα. Η επιλογή των συνθηκών πρόσκρουσης ήταν σύμφωνη με τη συνιστώσα της ταχύτητας μεταφοράς στην κατεύθυνση κάθετη προς την μη παραμορφωμένη επιφάνεια της πλάκας και με την αναλογία των συνιστωσών της οριζόντιας μεταφοράς προς την κατακόρυφη ταχύτητα. Η εργασία αυτή τη στιγμή δημοσιεύεται στο Journal of Fluid Mechanics.
Στην προσέγγισή τους, οι πλάκες τοποθετήθηκαν στο φορείο οργάνων δύο αξόνων στις μπροστινές και πίσω ακμές χρησιμοποιώντας καρφιτσωμένα στηρίγματα. Στη συνέχεια οδηγήθηκε στην επιφάνεια του νερού με σταθερή ταχύτητα και σε διάφορες γωνίες βήματος για το χρονικό διάστημα που αντιπροσωπεύει το πέρασμα των μπροστινών και οπισθίων άκρων της πλάκας μέσα από το στάσιμο νερό. Η ροπή και η δύναμη που απαιτούνται για τη διατήρηση της σταθερής κίνησης της πλάκας μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια της κρούσης. Οι πειραματικές συνθήκες που περιελάμβαναν τον αριθμό Froude κυμαίνονταν από 0,17 – 0,43, η αναλογία ακαμψίας της πλάκας από 0,027 – 1,33 και η αναλογία χρόνου βύθισης από 1,58 – 10,7.
Οι συγγραφείς έδειξαν ότι η αναλογία ακαμψίας είναι η κύρια αδιάστατη παράμετρος που είναι υπεύθυνη για τον έλεγχο του ρόλου της ευκαμψίας κατά τις κρούσεις. Για χαμηλό λόγο ακαμψίας πλάκας, παρατηρήθηκαν μέγιστες παραμορφώσεις πλάκας της τάξης του 1 mm και η διαστατική μορφή της εγκάρσιας ροπής, της εκτροπής της πλάκας, της θέσης της ρίζας ψεκασμού και της υδροδυναμικής κανονικής δύναμης ήταν σχεδόν πανομοιότυπη. Για όλα αυτά τα σενάρια, οι κρούσεις που σημειώθηκαν σε χρονικές κλίμακες ήταν σημαντικά μεγαλύτερες από τη φυσική περίοδο της πλάκας και η οιονεί στατική απόκριση εμφανίστηκε με μέγιστη απόκλιση στο μέσο της πρόσκρουσης.
Για συνθήκες με υψηλή αναλογία ακαμψίας πλάκας, τα αποτελέσματα των αδιάστατων ποσοτήτων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την αναλογία ακαμψίας. Ως αποτέλεσμα, παρατηρήθηκαν αμφίδρομη αλληλεπίδραση ρευστού-δομής και δυναμική απόκριση πλάκας. Σε αυτή τη δυναμική απόκριση, η παραμόρφωση της πλάκας προκάλεσε σημαντικές αλλαγές στη ροπή και την υδροδυναμική δύναμη, με τη μεγαλύτερη απόκλιση να εμφανίζεται αφού η ρίζα ψεκασμού έφτασε στο πρόσθιο άκρο της πλάκας. Επιπλέον, οι αριθμοί Froude παρουσίασαν μικρή επίδραση στα αποτελέσματα εκτός από τις χαμηλότερες τιμές < 0,18, όπου το ριζικό σύστημα ψεκασμού κάτω από την πλάκα κατέρρευσε προς το τέλος της κρούσης.
Συνοπτικά, ο Δρ An Wang και οι συνεργάτες του διερεύνησαν την ελεγχόμενη πρόσκρουση των ελαστικών πλακών σε μια ήρεμη επιφάνεια νερού. Τα αποτελέσματα των συνθηκών πρόσκρουσης επέτρεψαν τον προσδιορισμό των επιπτώσεων διαφορετικών αδιάστατων παραμέτρων Η μελέτη ήταν σημαντική πρόοδος από τις προηγούμενες μελέτες. Σε κοινή δήλωση προς Προόδους στη Μηχανικήοι συγγραφείς εξήγησαν τα ευρήματά τους θα συνέβαλαν στην επίλυση της πολυπλοκότητας της επίδρασης των κατασκευών σε μια ήρεμη επιφάνεια νερού.
