本文關(guān)鍵詞：二維運(yùn)動(dòng)物體非線性水動(dòng)力學(xué)研究

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【摘要】：物體運(yùn)動(dòng)引起的自由液面流動(dòng)現(xiàn)象和相關(guān)的水動(dòng)力學(xué)特性,一直是水動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的研究熱點(diǎn),具有重要的理論和學(xué)術(shù)意義。論文綜述了二維潛體、浮體等相關(guān)研究,在此基礎(chǔ)上,基于勢流理論,采用二維時(shí)域邊界元法,開發(fā)了數(shù)值計(jì)算程序,分別計(jì)算研究了水下沉浸二維圓柱定常移動(dòng)興波、水平等速移動(dòng)振蕩興波以及二維漂浮圓柱振蕩和等速移動(dòng)振蕩、深水及淺水中沉浸二維雙圓柱定常移動(dòng)興波等問題。通過對比相關(guān)的理論計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證了數(shù)值結(jié)果的正確性。通過關(guān)于時(shí)間步長和單元網(wǎng)格尺寸進(jìn)行的收斂性驗(yàn)證來確定計(jì)算步長,從而保證模擬的精度。論文給出了水下沉浸二維圓柱完全非線性穩(wěn)態(tài)解在不同航速下的存在情況,并探討了二維沉浸圓柱體水平等速移動(dòng)并振蕩運(yùn)動(dòng)時(shí)在臨界頻率附近的共振特性問題,分析了水下水平和垂直放置的雙圓柱定常移動(dòng)引起的自由液面現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：勢流理論 二維 完全非線性 時(shí)域方法 自由液面流動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U661
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 引言8-10
• 1.2 文獻(xiàn)綜述10-13
• 1.3 本論文主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 數(shù)學(xué)公式和數(shù)值方法14-23
• 2.1 數(shù)學(xué)公式14-15
• 2.2 二維邊界元方法15-18
• 2.3 時(shí)間步進(jìn)法18-20
• 2.4 自由液面上網(wǎng)格重新劃分和光順20-21
• 2.5 波浪力求解21-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第3章 二維沉浸圓柱體定常移動(dòng)興波及其穩(wěn)態(tài)解23-35
• 3.1 簡介23-24
• 3.2 程序可靠性驗(yàn)證24-27
• 3.2.1 線性程序驗(yàn)證24-25
• 3.2.2 完全非線性程序斂散性驗(yàn)證25-26
• 3.2.3 完全非線性程序驗(yàn)證26-27
• 3.3 計(jì)及非線性效應(yīng)時(shí)穩(wěn)態(tài)解的存在情況27-32
• 3.3.1 全線性模型下的穩(wěn)態(tài)解28
• 3.3.2 完全非線性模型下的穩(wěn)態(tài)解28-29
• 3.3.3 啟動(dòng)方式對于尋求穩(wěn)態(tài)解的影響29-31
• 3.3.4 自由液面波形分析31-32
• 3.4 非線性效應(yīng)增加引起的波浪翻卷32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 有航速振蕩沉浸圓柱在臨界頻率附近的共振特性35-52
• 4.1 簡介35-37
• 4.2 線性分析37-38
• 4.3 完全非線性分析38-40
• 4.4 基于全線性模型的模擬40-45
• 4.4.1 無界流場中的數(shù)值驗(yàn)證40-41
• 4.4.2 計(jì)及自由液面效應(yīng)的線性模擬41-45
• 4.5 全線性和完全非線性模擬計(jì)算結(jié)果的比較45-47
• 4.6 完全非線性方法對有航速下縱蕩運(yùn)動(dòng)的模擬47-50
• 4.7 本章小結(jié)50-52
• 第5章 二維浮體運(yùn)動(dòng)興波及水動(dòng)力分析52-63
• 5.1 二維浮體的無航速輻射問題模擬52-59
• 5.1.1 二維圓柱輻射問題的線性頻域分析53-55
• 5.1.2 二維圓柱輻射問題的全線性時(shí)域模擬55-58
• 5.1.3 二維圓柱輻射問題的完全非線性時(shí)域模擬58-59
• 5.2 低航速浮體振蕩的水動(dòng)力學(xué)分析59-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第6章 多物體在無限水深和淺水中的定常運(yùn)動(dòng)63-79
• 6.1 無限水深中雙圓柱定常運(yùn)動(dòng)興波與受力分析63-73
• 6.1.1 斂散性分析64-66
• 6.1.2 水平分布的雙圓柱66-69
• 6.1.3 豎直分布的雙圓柱69-71
• 6.1.4 沉浸深度的影響71-73
• 6.2 淺水中沉浸圓柱勻速運(yùn)動(dòng)興起的孤立波73-77
• 6.2.1 數(shù)值驗(yàn)證及討論74-75
• 6.2.2 水動(dòng)力分析75-76
• 6.2.3 孤立波碰撞模擬76-77
• 6.3 本章小結(jié)77-79
• 第7章 總結(jié)與展望79-81
• 7.1 總結(jié)79-80
• 7.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表或錄用的論文86-87
• 致謝87-89

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本文編號：731716