非線性波浪與任意三維物體的相互作用.pdf

1、該文以三維拉普拉斯方程作為基本控制方程,應(yīng)用時(shí)域地介理論,對(duì)非線性波流通與任意三維物體相互作用所產(chǎn)生的繞射和輻射問題進(jìn)行了理論研究和數(shù)值計(jì)算.該文首先建立和開發(fā)了基于B樣條的邊界元方法.通過對(duì)頻域內(nèi)一階波浪力、一階運(yùn)動(dòng)響應(yīng)、流體速度和二階漂移力的計(jì)算,驗(yàn)證了基于B樣條的邊界元方法是一種高精度、高效率的新型數(shù)值計(jì)算方法.在時(shí)域計(jì)算中,該文對(duì)邊界條件采用泰勒級(jí)數(shù)展開,通過攝動(dòng)展開分離級(jí)數(shù)可以建立相應(yīng)的一階和二階邊值問題,而且此邊值問題的計(jì)算

2、域是不隨時(shí)間變化的.對(duì)于二階自由表面邊界條件在時(shí)間上進(jìn)行數(shù)值積分,運(yùn)用基于B樣條的邊界元方法求解每一時(shí)刻的波浪場(chǎng).對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)輻射邊界條件,該文對(duì)幾種不同的形式進(jìn)行了對(duì)比,最終采用人工阻尼層進(jìn)行消波.另外,該文對(duì)運(yùn)動(dòng)物體面邊界條件中的二階空間導(dǎo)數(shù)項(xiàng)進(jìn)行了處理,采用數(shù)學(xué)交換推導(dǎo)出一個(gè)只有一階空間導(dǎo)數(shù)的表達(dá)式.采用標(biāo)準(zhǔn)四階龍格-庫(kù)塔方法求解物體運(yùn)動(dòng)方程,得到物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).該文以線性波浪與任意三維物體相互作用問題的時(shí)域計(jì)算為基礎(chǔ),對(duì)二階波浪在固