發(fā)布時間：2021-05-18 22:21

　　在水動力學(xué)問題的研究中,數(shù)值模擬和模型實驗都是十分重要的研究手段。許多物理模型試驗研究是在波浪水槽中展開的,其結(jié)果卻近似為開敞海域中的結(jié)果。然而,水槽邊壁的反射會對實驗結(jié)果會產(chǎn)生顯著的影響。因此,針對水槽邊壁對實驗結(jié)果的影響問題開展數(shù)值研究是十分必要的。本文基于線性勢流理論,在頻域內(nèi)針對水槽中固定于水底且穿透水面的等截面豎直柱體繞射問題展開研究。利用物面在垂向上不變的特征,將問題簡化為對二維速度勢的求解。應(yīng)用源匯分布法構(gòu)造邊界積分方程,并采用滿足水槽邊壁條件的格林函數(shù)為核函數(shù),使用高階邊界元方法建立了數(shù)值模型。在此基礎(chǔ)上,本文對該方法的“不規(guī)則頻率”消除問題進(jìn)行了研究。通過與理論解和其他數(shù)值方法結(jié)果的對比,驗證了本文建立的數(shù)值模型的可靠性。采用該數(shù)值模型,對水槽中心處圓角方形柱體和水槽偏心處圓柱體的繞射問題進(jìn)行了研究。通過本文的研究工作,得到結(jié)論如下:1.虛擬阻抗封閉曲面方法可以有效地消除低頻范圍內(nèi)不規(guī)則頻率的影響,但是在高頻區(qū)域不規(guī)則頻率仍然存在。計算中采用的圓形內(nèi)部虛擬曲線半徑越大,其第一不規(guī)則頻率出現(xiàn)的頻率越高,可以得到精確數(shù)值結(jié)果的頻率范圍越大。2.對于圓角方形柱體的繞射問題,... 

【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)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水槽中柱體繞射問題研究
        1.2.2 不規(guī)則頻率消除技術(shù)
    1.3 本文內(nèi)容
2 水槽中波浪與柱體作用的線性頻域理論
    2.1 控制方程與邊界條件
        2.1.1 控制方程
        2.1.2 邊界條件
        2.1.3 線性化
        2.1.4 速度勢分解
    2.2 邊界積分方程的建立和離散
        2.2.1 源匯分布法
        2.2.2 積分方程的離散
    2.3 水槽格林函數(shù)
    2.4 透、反射系數(shù)與波浪荷載計算
        2.4.1 透、反射系數(shù)計算
        2.4.2 波浪荷載計算
    2.5 本章小結(jié)
3 水槽中柱體繞射問題的不規(guī)則頻率消除技術(shù)
    3.1 不規(guī)則頻率產(chǎn)生的原因
    3.2 消除不規(guī)則頻率的虛擬阻抗封閉曲面方法
    3.3 算例驗證
        3.3.1 開敞海域中圓柱體繞射驗證
        3.3.2 水槽中圓柱體繞射驗證
    3.4 本章小結(jié)
4 水槽中心處圓角方形柱體繞射問題的研究
    4.1 數(shù)值驗證
        4.1.1 網(wǎng)格收斂性
        4.1.2 水槽中圓柱體繞射的對比驗證
    4.2 水槽中不同圓角半徑的圓角方形柱繞射問題研究
    4.3 方形柱體對水槽橫向共振影響的研究
    4.4 本章小結(jié)
5 水槽偏心處圓柱體繞射問題的研究
    5.1 水槽偏心處圓柱體繞射問題的特征
    5.2 偏心距離對水槽中圓柱體繞射問題的影響
    5.3 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：3194582