·1240 工程科学学报，第43卷.第9期 (a) (b) (c) (d) (e) (① (g) (h) 图7不同张力系数下的水块冲击表现结果.(a~d)第22帧时a=0,0.1,0.5,0.8的效果：(e~h)第69帧时x=0.0.1,0.5.0.8的效果：(i~1)第 503帧时（静止后）a=0.0.1.0.5,0.8的效果 Fig.7 Impact performance of water blocks with different tension coefficients:(a-d)effect at frame 22 when a=0,0.1.0.5,0.8;(e-h)effect at frame 69 when a =0,0.1,0.5,0.8;(i-1)effect at frame 503 (after rest)when a =0.0.1,0.5,0.8 横轴代表时间帧.从0~100帧来看，由于液体撞 75 -a=0 击底板导致表面积数值急剧上升，随后由于液体 70 0.1 -a=0.5 回滚表面积短时间缩小.在没有表面张力的作用 65 u=0.8 60 下（α=0），在该时间段表面积数值未出现明显震 55 荡，而在表面张力作用的情况下(a=0.1,0.5,0.8), 50 表面积数值出现了明显的类似“w”形振荡，表明在 45 此期间表面张力在克服其他外力、压力的作用. 40 在100帧之后，液体运动开始逐渐趋于平稳 35 α三0时，液体自由平铺.导致表面积总和逐渐增 30 200 400 大：随着α参数逐渐变大，表面张力作用力越来越 Time/frame 明显，因而液体的表面积总和也趋于更小的数值， 图8不同张力系数下液体表面积变化率 同时也能更快得稳定下来 Fig.8 Rate of liquid surface area change under different tension coefficients 3.3眼球内水和硅油两相交互实验 本节进行了眼球内部的水和硅油两相交互模 面张力a=0.5.可以发现.在没有表面张力的作用 拟实验，如图9所示，在3组实验中白色表示硅 下，图9(a)中硅油上浮，但是出现聚集度较低的现 油，透明色表示水.其中图9(a)和(d)为两相均没 象，相比于图9(b)和(c),白色硅油呈现分散状态 有表面张力作用，图9(b)和(e)为只有硅油具有表 由图9(b)可以发现，在水没有表面张力的作用下， 面张力作用，a=0.85,图9(c)和(f)为两相均有表 水与硅油出现分界不明显现象.在两相均设置适 面张力作用，其中硅油相表面张力α=0.85，水相表 当表面张力的情况下，图9（©）中两相界线明显，硅α = 0 α = 0.1, 0.5, 0.8 w 横轴代表时间帧. 从 0～100 帧来看，由于液体撞 击底板导致表面积数值急剧上升，随后由于液体 回滚表面积短时间缩小. 在没有表面张力的作用 下 ( )，在该时间段表面积数值未出现明显震 荡，而在表面张力作用的情况下 ( )， 表面积数值出现了明显的类似“ ”形振荡，表明在 此期间表面张力在克服其他外力、压力的作用. α = 0 α 在 100 帧之后，液体运动开始逐渐趋于平稳. 时，液体自由平铺，导致表面积总和逐渐增 大；随着 参数逐渐变大，表面张力作用力越来越 明显，因而液体的表面积总和也趋于更小的数值， 同时也能更快得稳定下来. 3.3    眼球内水和硅油两相交互实验 α = 0.85 α = 0.85 本节进行了眼球内部的水和硅油两相交互模 拟实验，如图 9 所示，在 3 组实验中白色表示硅 油，透明色表示水. 其中图 9（a）和（d）为两相均没 有表面张力作用，图 9（b）和（e）为只有硅油具有表 面张力作用， ，图 9（c）和（f）为两相均有表 面张力作用，其中硅油相表面张力 ，水相表 面张力α = 0.5. 可以发现，在没有表面张力的作用 下，图 9（a）中硅油上浮，但是出现聚集度较低的现 象，相比于图 9（b）和（c），白色硅油呈现分散状态. 由图 9（b）可以发现，在水没有表面张力的作用下， 水与硅油出现分界不明显现象. 在两相均设置适 当表面张力的情况下，图 9（c）中两相界线明显，硅 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) α = 0, 0.1, 0.5, 0.8 α = 0, 0.1, 0.5, 0.8 α = 0, 0.1, 0.5, 0.8 图 7    不同张力系数下的水块冲击表现结果. （a～d）第 22 帧时 的效果；（e～h）第 69 帧时 的效果；（i～l）第 503 帧时（静止后） 的效果 α = 0, 0.1, 0.5, 0.8 α = 0, 0.1, 0.5, 0.8 α = 0, 0.1, 0.5, 0.8 Fig.7    Impact performance of water blocks with different tension coefficients: (a–d) effect at frame 22 when ; (e–h) effect at frame 69 when ; (i–l) effect at frame 503 (after rest) when 30 0 200 Time/frame Surface area 400 35 40 45 50 55 60 65 70 75 α=0 α=0.1 α=0.5 α=0.8 图 8    不同张力系数下液体表面积变化率 Fig.8     Rate  of  liquid  surface  area  change  under  different  tension coefficients · 1240 · 工程科学学报，第 43 卷，第 9 期