基于格子Boltzmann方法的水下流-固-声耦合数值建模：理论、算法与应用

一、引言

1.1研究背景与意义

在海洋工程、水下航行器等众多领域中，水下流-固-声耦合问题广泛存在且至关重要。在海洋工程里，海上钻井平台、海底管道等设施长期承受着海水流动与波浪的作用，流体与固体结构之间的相互作用会引发结构振动、疲劳损伤，甚至威胁到整个工程设施的稳定性与安全性。对于水下航行器而言，如潜艇、鱼雷等，流-固-声耦合产生的噪声不仅会影响其自身的声学探测性能，还可能暴露航行器的位置，降低其隐身性能，在军事对抗中处于劣势。

随着海洋资源开发的不断深入以及水下航行器技术的快速发展，对水下流-