预修正快速傅里叶变换高阶边界元方法在波浪对物体作用问题中的应用   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

姜胜超  滕斌  勾莹  宁德志 《海洋学报》2011,33(3):38-46

边界元方法被广泛应用于波浪对海上婕筑物作用领域,但由于传统边界元方法的存储量和计算量均为未知量的平方量级,很难满足大范围多未知量问题的计算需要.本文基于高阶边界元方法,应用预修正快速傅里叶变换方法,使计算量与存储量分别降低至O(NlogN)和O(N)量级,并得到一个连续的压强分布以适应结构设计的要求,同时可以通过使用满...  相似文献   

B样条面元法在波浪载荷计算中若干问题研究     

刘日明  任慧龙  李辉 《海洋工程》2011,29(2):99-104

对基于B样条面元法波浪载荷计算、载荷加载及速度势的二阶偏导数计算中存在若干问题的解决办法进行了探讨.对于加载时压力点的参数值计算,给出一种基于最小二乘法的参数值反算方法;对于二阶偏导数计算,给出一种基于B样条面元法求解速度势二阶导数的隐式方法,并通过对一无限水域中椭球潜体定常速度势二阶导数的计算对该方法进行了验证.此外,对B样条面元法的计算效率进行了讨论,并对对称性在B样条面元法中的应用以及其对计算效率的提高进行了说明.所介绍的方法简单实用,对于发展和推广B样条面元法在波浪载荷计算中的应用具有一定的价值.  相似文献   

基于频域Rankine面元法的船舶耐波性计算和分析          下载免费PDF全文

吕向琪  张志恒  张新曙  宋兴宇 《海洋工程》2023,41(1):68-81

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   

浅水中浮体在波浪作用下运动的三维时域计算模型          下载免费PDF全文

张俊生  滕斌  丛培文 《海洋工程》2016,34(1):1-9

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   

基于Stokes公式的扰动重力梯度张量无奇异计算模型          下载免费PDF全文

黄佳喜  张胜军  李厚朴 《海洋测绘》2020,40(1):19-23

为有效解决Stokes积分奇异性问题,以扰动重力梯度张量的计算为例,采用双二次多项式插值和非奇异变换推导了解决计算点和临近格网点积分奇异的统一公式,分析了数据分辨率对中央区选取范围及积分奇异性的影响。选取某海域8°×8°范围的重力异常数据进行数值实验,结果表明,该方法与传统去奇异方法在一些分量的差异可达数E,使用该方法更有助于提高计算精度。此外,针对不同分辨率的数据,合理选取中央区范围可有效避免计算结果产生舍入误差或奇异。  相似文献   

三维机翼分离流的计算方法     

杨建民  玉岛正裕  王国强  杨晨俊 《海洋工程》1998,(2)

本文提出了一种用面元法计算绕三维机翼分离流的方法。将分离面与物面之间的流体考虑为不流动的死水区,应用面元法中的总速度势法（ＴｏｔａｌＰｏｔｅｎｔｉａｌＭｅｔｈｏｄ）求解布置于物面及分离面上的偶极子分布及周围流场和流体力。考虑到死水区内的流速为零,因此压力一定,自由分离面上的流速与涡强不变。分离面形状通过迭代方法确定。每次迭代中,分离点位置用二维边界层理论计算得出。计算结果与实验值进行了比较,吻合程度良好。  相似文献   

深水中波浪与弱流对结构物的作用   总被引：4，自引：0，他引：4  

腾斌 《海洋学报》1996,18(5):117-127

对于深水中波浪和弱流对三维结构物的作用问题,本文提出了一个适用于高阶边界元应用的新的积分方程.基于小流速下格林函数和速度势的摄动展开,本方法避免了移动脉动源的计算,并将未知量限制在物体表面上,使计算速度大为提高,高阶边界元中的不同类型的柯西主值积分,分别采用间接和直接方法加以计算.  相似文献   

船舶螺旋桨尾流场的数值分析   总被引：16，自引：1，他引：16  

苏玉民  甲斐寿等 《海洋工程》2002,20(3):44-48

利用基于速度势的低阶面元法计算船舶螺旋桨的尾流场。采用计算较为简捷的关于扰动速度势的基本积分微分方程，并采用双曲面形状的面凶以消除面元间的缝隙。Newton-Raphson迭代过程被用来在桨叶随边满足压力Kutta条件，使桨叶面上表面的压力在随边有良好的一致性。在计算面元的影响系数时，应用了Morino导出的解析计算公式，加快了数值计算的速度。从解面元法的基本积分方程得到的偶极强度和源汇强度，直接求得尾流场的速度分布。  相似文献   

NURBS高阶面元法在多体水动力分析中应用     

戴愚志  余建星  唐广寅  董文斌 《海洋工程》2007,25(1):21-26

当位于海上的多个浮体距离相近时,它们间将产生显著的水动力相互作用。使用NURBS(非均匀有理B样条)高阶面元法进行多体水动力分析,速度势用任意阶的B样条函数近似,物面用NURBS曲面表示,由于水动力与几何表示相分离,就可以方便地实现计算机辅助设计与水动力分析的集成。对截断圆柱与椭球间的水动力相互作用和半潜式平台与箱型驳船间的水动力相互作用的计算显示此种方法可以对多体间的水动力相互作用给出准确的分析,计算时间和占用内存大幅减少。  相似文献   

东海黑潮地转流计算中的零流面选取问题   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈红霞  刘娜  袁业立  华锋  郑全安 《海洋科学进展》2007,25(4):383-390

零流面的选取是东海黑潮地转流计算中的一个基本问题。通过对东海黑潮主流段PN断面上选取不同零流面时地转流计算结果的比较分析,考虑了东海黑潮的主要特征因子,确定了计算零流面的选取标准和选择结果。结果表明,为使计算结果可以反映实际的流速剖面结构,当水深大于700 m和小于700 m时可分别选取700 m层和底边界作为地转流动力计算零流面。  相似文献