發(fā)布時間：2021-06-10 01:36

　　基于波浪與海上建筑物作用的高階邊界元方法,以及適應于高階元計算的消除固角系數(shù)與柯西主值積分的邊界積分方程,采用大連理工大學自主開發(fā)研究的用于計算波浪與海上建筑物相互作用的程序WAFDUTl.4,在勢流理論下對單個圓形薄板、單個方形薄板、多個方形薄板,以及帶有外嵌板的圓柱體的激振力、水動力系數(shù)進行了計算分析。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。對于薄板問題中源點與場點距離很近的情況,采用適用于準奇異積分的自適應高斯積分法進行處理。文章首先對單個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力系數(shù)作了數(shù)值計算。以此為基礎,接著對Spar平臺多個薄板組的水動力系數(shù)做了分析,并與Prislin等人的實驗結果進行對比,得出無論是多個板還是單個板,實驗中的粘性附加質量是勢流理論下附加質量的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量,減小了圓柱的垂蕩運動,為提出新型海工結構物的可行性奠定了基礎。 

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

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 文獻綜述
    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. 物體運動響應、波浪激振力和水動力學系數(shù)的計算
    2.3. 準奇異積分的產(chǎn)生
    2.4. 自適應高斯積分法在程序中的實現(xiàn)
        2.4.1. 實現(xiàn)步驟
        2.4.2. 源點到單元距離的計算
        2.4.3. 細分單元的特征長度和單元細分
        2.4.4. 自適應高斯積分法在處理薄板問題中的應用
    2.5. 自適應高斯積分法在薄板問題中的驗證
        2.5.1. WAFDUT1.3和WAFDUT1.4計算結果的對比的應用
        2.5.2. WAFDUT1.4和WAMIT計算結果的對比
    2.6. 本章小結
3. 單個方形薄板的激振力及水動力系數(shù)
    3.1. 方形薄板的網(wǎng)格劃分
    3.2. 不同水深對方形薄板激振力及水動力系數(shù)的影響
    3.3. 不同淹沒深度對方形薄板激振力及水動力系數(shù)的影響
    3.4. 本章小結
4. 多個方形薄板的激振力及水動力系數(shù)
    4.1. 研究算例
    4.2. 網(wǎng)格劃分說明及其圖示
    4.3. 勢流理論下附加質量與實驗附加質量的對比
        4.3.1. 單個方形薄板計算結果的對比
        4.3.2. 多個方形薄板計算結果的對比
    4.4. 勢流理論下輻射阻尼與實驗阻尼的對比
    4.5. 本章小結
5. 帶有外嵌板圓柱體的水動力系數(shù)
    5.1. 研究算例
    5.2. 外嵌板個數(shù)對垂蕩RAO及水動力系數(shù)的影響
        5.2.1. 網(wǎng)格劃分說明及其圖示
        5.2.2. 計算結果的對比
    5.3. 外嵌板相對位置對垂蕩RAO及水動力系數(shù)的影響
        5.3.1. 網(wǎng)格劃分說明及其圖示
        5.3.2. 計算結果的對比
    5.4. 外嵌板間距對垂蕩RAO及水動力系數(shù)的影響
        5.4.1. 網(wǎng)格劃分說明及其圖示
        5.4.2. 計算結果的對比
    5.5. 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3221747