發(fā)布時(shí)間：2022-02-10 06:13

　　基于SPH方法,發(fā)展了一種可用于模擬水體中浮體運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模型。通過活塞式造波池中的造波過程以及水平圓柱自由跌落入水算例,驗(yàn)證該模型在波浪傳播以及流體驅(qū)動(dòng)浮體問題上的適用性和正確性。在此基礎(chǔ)上,將該模型用于研究活塞式造波池中箱式浮體的運(yùn)動(dòng),并獲取了箱式浮體六自由度條件下的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及響應(yīng)規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):波浪驅(qū)動(dòng)下箱式浮體的位移以縱向和垂向?yàn)橹?橫向運(yùn)動(dòng)受波浪驅(qū)動(dòng)的影響較小,縱向位移振幅易受波浪激勵(lì)的影響;波浪驅(qū)動(dòng)下箱式浮體的轉(zhuǎn)動(dòng)以俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)和橫搖轉(zhuǎn)動(dòng)為主,偏航轉(zhuǎn)動(dòng)受波浪驅(qū)動(dòng)的影響較小,俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)的角度振幅易受波浪激勵(lì)的影響。 

【文章來源】：安徽工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,35(06)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

活塞式造波池計(jì)算模型

波浪水位SPH數(shù)值計(jì)算結(jié)果與二階斯托克斯波解析解的對(duì)比如圖2所示。圖2給出了活塞行程S0=0.165 832 m,波高H=0.15 m,周期T=2.0 s,波長(zhǎng)L=4.523 67 m條件下,x=6.0 m處波浪水位數(shù)值解與斯托克斯波解析解的對(duì)比結(jié)果。從圖2中可以看出,波浪水位的數(shù)值解與斯托克斯波水位解析解在4 s之后重合度較高。進(jìn)一步提取速度測(cè)點(diǎn)(x=6.0 m,z=0.4 m)x與z方向速度并與斯托克斯波速度解析解進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,測(cè)點(diǎn)x與z方向速度數(shù)值解與斯托克斯波速度解析解4 s之后同樣高度吻合。需要說明的是在圖2和圖3中,前4 s數(shù)值解與解析解存在明顯差異,原因是數(shù)值模擬時(shí),波浪從生成到傳播至測(cè)點(diǎn)有一段距離,在這段時(shí)間內(nèi)測(cè)點(diǎn)水位和速度變化幅度很小,等波浪傳播過來才會(huì)產(chǎn)生明顯水位波動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的x與z方向速度。綜合以上說明,研究數(shù)值模型數(shù)值模擬活塞式造波池中的波浪傳播過程精度較高。圖3 測(cè)點(diǎn)x與z方向速度SPH數(shù)值計(jì)算結(jié)果與二階斯托克斯波解析解的對(duì)比

測(cè)點(diǎn)x與z方向速度SPH數(shù)值計(jì)算結(jié)果與二階斯托克斯波解析解的對(duì)比

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3618392