水下平板与波浪相互作用完全非线性数值模拟(英文)

作者：王科; 张志强; 张犀

来源：海洋工程, 2010, (02): 50-57+64.

DOI：10.16483/j.issn.1005-9865.2010.02.006

• 波浪数值水槽
• 水下平板
• 龙格库塔法
• 波浪水动力作用 numerical wave tank
• submerged horizontal plate
• Runge-Kutta method
• hydrodynamic wave interaction

利用完全非线性数值波浪水槽技术研究水下平板与波浪的相互作用。假定水下平板厚度极薄、刚性,位于有限水深并且非常接近自由水面。应用四阶龙格库塔方法追踪每一时刻的波面形状,采用阻尼层来吸收反射波以保证算法的稳定性,同时引入平滑和重组的方法抑制自由表面控制点的较高梯度。通过对波浪与浮动圆柱相互作用的数值模拟证实了数值波浪水槽方法的有效性,计算结果与线性理论吻合良好。在波浪数值水槽方法中引入造波板模拟波浪产生并与水下平板发生相互作用,应用傅立叶解析方法对波面变形、波浪力作了分析。结果表明在板非常接近自由水面的情况下会表现出现很强的非线性,揭示了线性理论的局限性。

• 单位
  大连理工大学; 工业装备结构分析国家重点实验室