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)用時域地介理論,對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行了理論研究和數(shù)值計算.該文首先建立和開發(fā)了基于B樣條的邊界元方法.通過對頻域內(nèi)一階波浪力、一階運動響應(yīng)、流體速度和二階漂移力的計算,驗證了基于B樣條的邊界元方法是一種高精度、高效率的新型數(shù)值計算方法.在時域計算中,該文對邊界條件采用泰勒級數(shù)展開,通過攝動展開分離級數(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算

2、域是不隨時間變化的.對于二階自由表面邊界條件在時間上進行數(shù)值積分,運用基于B樣條的邊界元方法求解每一時刻的波浪場.對于遠場輻射邊界條件,該文對幾種不同的形式進行了對比,最終采用人工阻尼層進行消波.另外,該文對運動物體面邊界條件中的二階空間導(dǎo)數(shù)項進行了處理,采用數(shù)學(xué)交換推導(dǎo)出一個只有一階空間導(dǎo)數(shù)的表達式.采用標(biāo)準(zhǔn)四階龍格-庫塔方法求解物體運動方程,得到物體的運動狀態(tài).該文以線性波浪與任意三維物體相互作用問題的時域計算為基礎(chǔ),對二階波浪在固