2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著海洋工程向深海發(fā)展,海洋結(jié)構(gòu)物所處的海洋環(huán)境更趨惡劣,面對波浪爬升、相對運動和上浪等流體強非線性沖擊現(xiàn)象更加頻繁,這些都會對海洋結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生很大的局部沖擊破壞載荷。因此,基于攝動法將波浪近似成線性、二階以及更高階的處理方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)今海洋工程領(lǐng)域的需求,完全非線性數(shù)值波浪水池的構(gòu)建與應(yīng)用成為了新的熱點課題。本文基于粘流理論、流固耦合理論和自由液面追蹤技術(shù)——VOF(Volume of Fluid)法,以不可壓縮流體的連續(xù)方程和N-

2、S方程及結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程為基本控制方程,采用完全非線性自由液面條件和物面條件,建立了波浪與三維結(jié)構(gòu)物相互作用的完全非線性數(shù)值模型,就完全非線性波與海洋結(jié)構(gòu)物的相互作用問題主要開展了以下工作:
  1)圍繞數(shù)值波浪水池研究、非線性波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用研究以及非線性波浪與彈性結(jié)構(gòu)物相互作用研究三個方面,對國內(nèi)外的波物相互作用課題研究現(xiàn)狀作了較為全面的綜述。
  2)基于粘流理論,建立了波浪與結(jié)構(gòu)相互作用的流固耦合數(shù)學(xué)模型,包括不可

3、壓縮流體的連續(xù)方程和N-S方程及結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程,完全非線性自由液面條件和物面條件,并提出相應(yīng)數(shù)值解法。
  3)以商業(yè)軟件ANSYS14.5中的FLUENT模塊為平臺,通過程序接口加載UDF程序進行二次開發(fā),采用設(shè)置速度入口造波方法和阻尼消波方法,建立了二維粘性數(shù)值波浪水池,并進一步擴展到三維。通過Stokes三階波的模擬,與波浪的理論解進行了對比分析,結(jié)果表明波浪數(shù)值水池具有良好的造波和消波功能。
  4)數(shù)值模擬了二維固

4、定結(jié)構(gòu)物上浪問題,將得到的上浪水位高度值與文獻中的試驗結(jié)果相比對,驗證了本文提出方法的可行性及正確性。
  5)建立了二維浮式結(jié)構(gòu)物與波浪相互作用的完全非線性數(shù)值模型,探究了不同波浪要素和不同干舷高度對結(jié)構(gòu)物運動響應(yīng)和上浪情況的影響。在此基礎(chǔ)上進一步研究了三維固定形式結(jié)構(gòu)物和自由浮動結(jié)構(gòu)物與完全非線性波的相互作用,得到了上浪水位高度和沖擊載荷等重要參數(shù),分析了甲板上浪機理,重現(xiàn)了甲板上浪的完整過程。
  6)進一步研究了彈性

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