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任意形状大尺度固定式近海建筑物波浪荷载的数值计算——三维表面布源法 总被引：1，自引：0，他引：1
任意形状大尺度固定式近海建筑物上波浪荷载的计算是这类建筑物设计时所必须解决的问题。三维表面布源法是解决这个问题的一个有效方法。本文将三维表面布源法用于工程中最常见的具有竖直对称平面的物体上波浪荷载的计算,使得计算量和计算所需的计算机内存大大减少。利用文中所讨论的方法可以方便地在微型计算机上计算具有竖直对称平面、形状较复杂的建筑物在不对称入射波作用下的波浪荷载。如用此方法在大型计算机上计算,可节省大量机时和内存。根据上述方法,用FORTRAN-77计算机语言编写的计算程序WFLG具有表面单元自动剖分功能。本程序的计算结果与弧立圆柱理论解和实际平台结构的三维有限元的计算结果符合很好。WFLG程序已被用于我国第一座钢筋混凝土平台的设计计算。 相似文献
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在频域中分别使用Rankine面元法和去奇点Rankine面元法（desingularized-Rankine panel method，简称DRPM）快速求解有航速船舶耐波性问题。使用两种不同的线性化方式：叠模流线性化法（double-body flow，简称DB）和均匀流线性化方法（Neumann-Kelvin，简称NK）计算了Wigley I、Wigley III和S175在有航速时船舶的水动力系数、波浪激励力和运动响应。两种线性化方法的计算结果与试验结果进行了比较，研究表明：使用Rankine面元法和去奇点Rankine面元法计算的结果相差不大，且与NK法相比使用DB法计算的结果和试验值更吻合，尤其是非对角线上交叉耦合水动力系数A35,B35,A53,B53的计算结果。运动响应对于边界条件线性化方式比较敏感，尤其是垂荡运动，在船共振频率附近，运动受到的影响最明显。 相似文献
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系泊船非线性波浪力时域计算:二维模型 总被引：7，自引：1，他引：6
为找到具有工程实用价值的港口系泊船波浪力的时域计算方法,建立了在港口中存在系泊船时非线性波浪力时域计算的垂直二维耦合模型:用Boussinesq方程计算船的两侧的外域,用欧拉方程计算船底面下的内域,两域在交界面处的连接条件是流量连续和压力相等.将复平面内的边界元方法应用于所研究问题,对耦合模型进行了验证.进行了相关模型实验,实验结果与数值计算结果比较表明这两种数值计算模型都具有满意的精度,但耦合模型的计算效率要远远高于边界元方法的计算效率.本耦合模型的数学处理简单,可适用于工程计算. 相似文献
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本文利用Ｇｅｒｒｉｔｓｍａ波浪阻力增加公式，导出一种基于切片理论的波浪漂移阻尼的计算方法。与现有理论和试验结果比较证实具有工程一致性。可以指出，这是一种简单使用，便于推广的应用的理论方法。 相似文献
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建立宽浅河道与管道水流的二、三维嵌套的数学模型,对基本的控制方程、方程的数值离散格式和求解方法、嵌套连接和初始边界条件等问题进行研究.利用上述方法对某工程实例进行计算,在宽广水域上给出了水力要素的平面分布,在复杂边界强三维流动的计算区域得到其三维运动特性.计算结果与实验资料进行了比较,两者吻合较好,说明嵌套连接的二、三维数学模型是解决某些实际工程问题的一种可靠的和有效的工具. 相似文献
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利用数值方法和物理模型分析以反射为主的陡坡上波浪传播变形特征。数值方法采用标记单元法,为处理倾斜反射边界对斜坡前波浪运动的影响,提出了“台阶镜像法”。通过１：１．５光滑斜坡上物理模型试验,分析了不完全立波的运动特性,说明强反射光滑陡坡坡前波浪运动呈明显的立波状态,它与直墙反射的主要判别是坡前第一波节点和腹点位置向岸推移。本试验得到的波浪反射、爬高和回落特征值与港口工程规范给定结果接近。 相似文献
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利用数值方法和物理模型分析以反射为主的陡坡上波浪传播变形特性。数值方法采用标记单元法,为处理倾斜反射边界对斜坡前波浪运动的影响,提出了“台阶镜像法”。通过1：1．5光滑斜坡上物理模型试验,分析了不完全立波的运动特性,说明强反射光滑陡坡坡前波浪运动呈明显的立波状态,它与直墙反射的主要差别是被前第一波节点和腹点位置向岸推移。本试验得到的波浪反射、爬高和回落特征值与港口工程规范给定结果接近。 相似文献
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拖曳线列阵阵形与姿态数值计算 总被引：5，自引：1，他引：4
本文提出的计算程序ＣＡＢＬＥ能预报拖缆系统中拖曳线列阵的三维运动,同时可计算各时刻缆索及列阵上相应的应力。系统的运动方程与Ａｂｌｏｗ［１］提出的相似,采用有限差分法计算求解。程序能够计算不同航速定常直航状态下列阵的阵形与姿态,可解决不定常运动（例如回转运动）、考虑流速以及船舶有升沉等多种运动状况的阵形预测。所得结果与其它计算及试验所提出的结果显示出良好的一致性。程序所花计算时间少,计算可靠。程序可运用于实际操作中。 相似文献
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基于势流理论和时域高阶边界元方法,建立了三维完全非线性数值波浪水槽模型.利用源造波法产生入射波浪,应用五阶斯托克斯波理论给定波浪速度;采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,将二阶泰勒级数展开法应用于更新下一时间步的波面和速度势;通过加速势的方法准确计算自由水面速度的法向导数和物面速度势的时间导数.对完全非线性波浪进行了模拟,得到了稳定的波形.当波浪非线性较小时,与四阶Runge- Kutta法(RK4)计算结果和五阶斯托克斯波理论解均吻合良好;随着波浪非线性的增大,计算结果误差逐渐增大.通过数值试验分析,在满足精度要求的基础上,本方法计算时间略大于四阶Runge- Kutta法的四分之一,大大减少了计算量. 相似文献
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浅水域生存工况下系泊浮筒系统三维运动 总被引：1，自引：0，他引：1
本文提出一个浅水域生存工况下，多锚链系泊浮筒系统三维运动的工程计算模型，对链系采用射的法计算，使其与浮筒运动计算相匹配。对不同的风波流方向及链刚度，计算了浮筒的运动及链力，结果显示本文的模型是合理的。 相似文献
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海底管道铺设过程的静动力分析 总被引：3，自引：1，他引：3
本文首先借助于弹性杆理论推导出一组求解长细管道力学问题的基本方程,然后分析计算了两个情况:(一)三维的静力问题。所采用的数值方法——平行打靶法证明对求解这类由于边界层性质而产生的刚性方程是很有效的。(二)二维的动力问题,这是本文的重点。分析的方法是将管道的运动视为在静态大挠度位置附近的小运动,从而得到一组系数由静态分析确定的求解动态问题的变系数线性常微分方程,使问题可再次应用平行打靶法得到解决。与模拟实验的结果比较表明,这种处理方法得到的结果基本上符合实际。 相似文献
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港口内靠码头系泊船运动的计算 总被引：11，自引：1，他引：11
本文以英国南海岸处Ｓｈｏｒｅｈａｍ港内系泊船为例，研究了港口内靠码头系泊船运动的数值计算问题。该船的实船实验和模型实验已经完成，为验证本文计算结果提供了依据。运动方程在时域内求解。在计算船体脉冲响应函数时，引入了船体阻尼系数在频率很低时的渐近表达式和一迭代算法。分析了港内共振波浪和其对船体的作用力。讨论了靠码头系泊船运动的非线性特征。计算结果与实验结果符合很好。 相似文献
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当前舰船磁场建模与测量大都是在舰船静止的情况下所建立起来的。为适应舰船航行的真实环境，迫切需要一种适用于运动舰船所产生的感应磁场的计算方法。通过测试点分析与理论推导，介绍了4种舰船感应磁场的计算方法。最后，通过评估计算值与测量值的绝对误差的最大值对4个计算方法进行了分析。结果证明，方法3和4可以用来评估舰船磁场计算结果误差，并可通过进一步计算得到感应磁场的其他未知量。测量计算试验表明：建议采用在4个主要航向上进行联合测量的方法。 相似文献
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迎风有限元法在三维潮流数值模拟中的应用 总被引：4，自引：0，他引：4
为研究和开发迎风有限元法在河口海岸三维波数值模拟中的应用，并为建立三维物质扩散模型，最终为解决实际工程问题打下基础，以非线性浅水波方程为基础，采用一咱平面迎风有奶元与垂向工有限差分相结合地数值计算方法建立三维潮流数学模型，基地实际的物理过程，在计算中将三维流动分成外重力波和内重力波，耦联求解潮位和流速的空间分布。应用本模式计算了天津新港附近渤海海域的三维潮流运动，以较高的分辩率揭示了潮流空间结构特 相似文献
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港口中系泊船在波浪作用下运动问题的本质是浅水波浪与浮体的相互作用。与深水情况不同,浅水问题应当考虑水底、水域边界的影响及浅水波浪自身的特性,单一模型很难实现该模拟过程。为此,建立了Boussinesq方程计算入射波和Laplace方程计算散射波的全时域组合计算模型。有限元法求解的Boussinesq方程能使入射波充分考虑到水底、水域边界的影响和浅水波浪的特性;散射波被线性化,采用边界元法求解,并以浮体运动时的物面条件为入射波和散射波求解的匹配条件。该方法为完全的时域方法,计算网格不随时间变动,计算过程较为方便。通过与实验及其他数值方法的结果进行比较,验证了本模型对非线性波面、浮体的运动都有比较理想的计算结果,显示了本模型对非线性问题具有较好的计算能力。 相似文献