基于波浪與海上建筑物作用的高階邊界元方法,以及適應(yīng)于高階元計(jì)算的消除固角系數(shù)與柯西主值積分的邊界積分方程,采用大連理工大學(xué)自主開發(fā)研究的用于計(jì)算波浪與海上建筑物相互作用的程序WAFDUTl.4,在勢(shì)流理論下對(duì)單個(gè)圓形薄板、單個(gè)方形薄板、多個(gè)方形薄板,以及帶有外嵌板的圓柱體的激振力、水動(dòng)力系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算分析。根據(jù)基本控制方程和邊界條件,利用滿足自由水面波浪條件的格林函數(shù)得出邊界積分方程,采用高階元離散求解。對(duì)于薄板問題中源點(diǎn)與場(chǎng)點(diǎn)距離很近的情況,采用適用于準(zhǔn)奇異積分的自適應(yīng)高斯積分法進(jìn)行處理。文章首先對(duì)單個(gè)圓形薄板及方形薄板在不同頻率、淹沒深度、水深下的激振力及水動(dòng)力系數(shù)作了數(shù)值計(jì)算。以此為基礎(chǔ),接著對(duì)Spar平臺(tái)多個(gè)薄板組的水動(dòng)力系數(shù)做了分析,并與Prislin等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得出無論是多個(gè)板還是單個(gè)板,實(shí)驗(yàn)中的粘性附加質(zhì)量是勢(shì)流理論下附加質(zhì)量的1.1倍左右。最后,本文研究了帶有外嵌板的圓柱在波浪作用下的激振力及水動(dòng)力系數(shù),發(fā)現(xiàn)外嵌板的存在增大了垂蕩方向的附加質(zhì)量,減小了圓柱的垂蕩運(yùn)動(dòng),為提出新型海工結(jié)構(gòu)物的可行性奠定了基礎(chǔ)。 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 文獻(xiàn)綜述
    1.1. 研究背景和意義
    1.2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與本文的工作
2. 頻域內(nèi)波浪與物體相互作用的數(shù)學(xué)模型
    2.1. 控制方程與邊界條件
    2.2. 邊界積分方程的建立與離散
        2.2.1. 邊界積分方程的建立
        2.2.2. 頻域內(nèi)滿足自由水面條件的格林函數(shù)
        2.2.3. 邊界積分方程的離散
        2.2.4. 物體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)、波浪激振力和水動(dòng)力學(xué)系數(shù)的計(jì)算
    2.3. 準(zhǔn)奇異積分的產(chǎn)生
    2.4. 自適應(yīng)高斯積分法在程序中的實(shí)現(xiàn)
        2.4.1. 實(shí)現(xiàn)步驟
        2.4.2. 源點(diǎn)到單元距離的計(jì)算
        2.4.3. 細(xì)分單元的特征長(zhǎng)度和單元細(xì)分
        2.4.4. 自適應(yīng)高斯積分法在處理薄板問題中的應(yīng)用
    2.5. 自適應(yīng)高斯積分法在薄板問題中的驗(yàn)證
        2.5.1. WAFDUT1.3和WAFDUT1.4計(jì)算結(jié)果的對(duì)比的應(yīng)用
        2.5.2. WAFDUT1.4和WAMIT計(jì)算結(jié)果的對(duì)比
    2.6. 本章小結(jié)
3. 單個(gè)方形薄板的激振力及水動(dòng)力系數(shù)
    3.1. 方形薄板的網(wǎng)格劃分
    3.2. 不同水深對(duì)方形薄板激振力及水動(dòng)力系數(shù)的影響
    3.3. 不同淹沒深度對(duì)方形薄板激振力及水動(dòng)力系數(shù)的影響
    3.4. 本章小結(jié)
4. 多個(gè)方形薄板的激振力及水動(dòng)力系數(shù)
    4.1. 研究算例
    4.2. 網(wǎng)格劃分說明及其圖示
    4.3. 勢(shì)流理論下附加質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)附加質(zhì)量的對(duì)比
        4.3.1. 單個(gè)方形薄板計(jì)算結(jié)果的對(duì)比
        4.3.2. 多個(gè)方形薄板計(jì)算結(jié)果的對(duì)比
    4.4. 勢(shì)流理論下輻射阻尼與實(shí)驗(yàn)阻尼的對(duì)比
    4.5. 本章小結(jié)
5. 帶有外嵌板圓柱體的水動(dòng)力系數(shù)
    5.1. 研究算例
    5.2. 外嵌板個(gè)數(shù)對(duì)垂蕩RAO及水動(dòng)力系數(shù)的影響
        5.2.1. 網(wǎng)格劃分說明及其圖示
        5.2.2. 計(jì)算結(jié)果的對(duì)比
    5.3. 外嵌板相對(duì)位置對(duì)垂蕩RAO及水動(dòng)力系數(shù)的影響
        5.3.1. 網(wǎng)格劃分說明及其圖示
        5.3.2. 計(jì)算結(jié)果的對(duì)比
    5.4. 外嵌板間距對(duì)垂蕩RAO及水動(dòng)力系數(shù)的影響
        5.4.1. 網(wǎng)格劃分說明及其圖示
        5.4.2. 計(jì)算結(jié)果的對(duì)比
    5.5. 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3221747