入水问题是船舶海洋工程中典型的流动问题。当船舶在恶劣海况中航行或海洋平台遭遇恶劣天气时,结构物和水体之间往往会出现剧烈的砰击作用。砰击发生时,伴随着结构物湿表面的剧烈变化、自由液面的翻卷、破碎等强非线性现象。对这种短时间的自由面强非线性的变化,基于网格的计算流体方法往往需要一些特殊的数值处理。本文采用本课题组自主开发的无网格粒子法求解器MLParticle-SJTU对三维入水问题进行了模拟。该求解器采用了改进的移动粒子半隐式法(MPS):无奇点的核函数、守恒型的压力梯度模型、混合源项的压力泊松方程及基于邻居粒子不对称性分布的自由面判断法等方面。该求解器能很好地模拟自由面大变形和复杂流动问题,如溃坝流、剧烈晃荡流等。本文利用该求解器对三维立方体入水问题进行了数值模拟,研究了自由面的变化过程,包括射流、飞溅等现象,同时还对物体的多自由度运动进行了跟踪,观察其在入水过程中的轨迹,包括升沉、旋转等。此外,本文还研究了不同入水角度对计算结果(自由面变化、物体运动等)的影响,对于三维入水问题具有一定意义。