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1.
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
2.
采用二阶时域理论对非线性波浪在任意三维物体周围的绕射问题进行了研究，对自由表面边界条件进行Taylor级数展开，应用摄动展开可以建立相应的边值问题，而且此边值问题的计算域不随时间变化，运用基于B－样条的边界元方法求解每一时刻的波浪场，二阶自由表面边界条件在时间上进行数值积分，在自由表面加了一个人工阻尼层以避免波浪的反射，速度势分解为已知的入射势和未知的散射势，初始条件采用二阶Stokes波浪场，通过加入物体表面边界条件，得到散射势在时间和空间上的发展，本文对圆柱所受规则波的二阶波浪力和波浪爬高进行了计算，数值结果表明此理论计算准确，效率高，数值稳定。 相似文献
3.
VLCC油船波浪增阻预报方法的实用修正 总被引：1，自引：1，他引：0
近年来随着船舶环保和营运性能要求更高,波浪增阻预报正变得越来越重要。由于存在假设和简化,势流理论方法的短波增阻预报精度差,而经验方法在不同船型中的适用性不强。以有航速VLCC船迎浪航行为例,考虑吃水和航速影响,对理论和半经验方法的波浪增阻结果进行验证和比较分析,并总结出适用特定船型的快速精确预报方法。理论方法基于水平线段移动脉动源的三维面元法求解速度势问题,进而采用三维船体辐射能量法得到船舶辐射增阻,基于二阶波浪力定常分量公式计算得到绕射增阻;经验方法采用ISO15016-2015推荐的STAWAVE2方法。通过分析辐射和绕射增阻占比,讨论了目前方法的适用范围,进而对半经验方法的修正系数进行了研究,给出了反映相似船型和航速特征的改进公式。 相似文献
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基于B—样条的边界元方法及其在波浪力计算中的应用 总被引：4，自引：2，他引：2
就波浪与结构物相互作用问题,应用Ｂ－样条函数对物体表面上的速度势进行了数值离散,物体表面的控制参数通过最小二乘原理确定,速度势控制参数通过Ｇａｌｅｒｋｉｎ理论确定。本理论给 其导数在整个光滑物面上都是连续的。采用此种方法所计算的数值解十分准确,并且收敛得很快。 相似文献
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本文给出有限水深二维物体二阶绕射势在外域中的解析表达式，从而准确满足二阶绕射势的辐射条件。二阶绕射势在内域自由表面上的边界条件则由一阶势的数值微分求得。然后对内域用简单Ｇｒｅｅｎ函数法求得二阶绕射势。本文对二维浮体和潜体在不同水深和潜深情况下的绕射问题进行了计算，求得了二阶绕射势和二阶定常及倍频波浪力。讨论了水深和潜深对波浪力的影响以及二阶绕射势对非线性波浪力的贡献 相似文献
7.
大尺度海工圆柱的非线性波浪载荷 总被引：4，自引：1，他引：3
引入Ｓｔｏｋｅｓ二阶水波理论,建立了对海洋工程中大尺度综合型圆柱式结构波浪载荷的二阶修正统一积分算式,通过对波势特征解法的推广及引入干扰波叠加法,最小二乘法,使原仅适合于轴对称单柱的二阶散射波浪载荷快速积分算法可完全适用于类型广泛的任意型被害用圆柱的计算,几则实例（圆台,单,双柱）的计算检验了该方法的有效性。 相似文献
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在快速模拟波浪运动的谱方法基础上,引入造波边界,建立了模拟波浪产生和运动的二阶计算模型。采用摄动展开方法简化了带有造波边界的水波运动问题,将速度势分解,得到了满足造波边界和自由面边界的速度势的一般解,运用快速Fourier变换和时间积分,建立了模拟波浪产生和运动的数学模型。基于该模型,采用不同的数值造波条件,模拟了波浪的产生问题;考虑了波浪的初始运动问题;通过把数值结果与物理实验的比较,验证了波浪计算模型的有效性。 相似文献