二維物體附連水及出入水邊界元分析.pdf

1、結(jié)構(gòu)物入水和出水現(xiàn)象廣泛出現(xiàn)于船舶的運(yùn)行和海洋工程的作業(yè)中，如船舶在運(yùn)行中與水面之間產(chǎn)生砰擊即為結(jié)構(gòu)物入水問題，而水下導(dǎo)彈的發(fā)射和救生船打撈作業(yè)等問題中則涉及結(jié)構(gòu)物的出水問題。本文采用邊界元方法對(duì)結(jié)構(gòu)物入水和出水過程中附連水質(zhì)量和流體對(duì)結(jié)構(gòu)物的壓力進(jìn)行了計(jì)算，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，本文詳細(xì)推導(dǎo)了二維常數(shù)邊界元和二維線性邊界元基本理論并對(duì)邊界離散方程的建立和求解過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，而后通過均勻來流和圓柱繞流兩個(gè)典型算例驗(yàn)證

2、了程序的正確性，并對(duì)兩種邊界元方法從理論基礎(chǔ)到計(jì)算精度進(jìn)行了比較和分析。
　　第二，本文對(duì)二維剖面的附連水質(zhì)量進(jìn)行了計(jì)算。首先通過對(duì)無限流域內(nèi)二維剖面垂向附連水質(zhì)量的計(jì)算驗(yàn)證了結(jié)果的網(wǎng)格收斂性，而后對(duì)自由表面附近無限頻率運(yùn)動(dòng)剖面的垂向附連水質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算并對(duì)計(jì)算水箱尺寸對(duì)結(jié)果的影響進(jìn)行了分析，最后通過對(duì)兩個(gè)剖面之間三個(gè)方向的附連水質(zhì)量的計(jì)算研究了雙體間距對(duì)附連水質(zhì)量的干擾效應(yīng)。
　　第三，基于von KarmanT砰擊力求解思

3、想，結(jié)合自由表面的非線性邊界條件，本文對(duì)楔形剖面砰擊力和自由表面變化進(jìn)行了計(jì)算和分析并與已有結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有文獻(xiàn)結(jié)果吻合良好。另外，本文對(duì)U形剖面和外漂型剖面砰擊力進(jìn)行了計(jì)算，分析了兩種剖面砰擊載荷隨時(shí)間演變的不同特點(diǎn)。
　　最后，本文對(duì)結(jié)構(gòu)物出水過程中流體對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用力和自由液面的變化進(jìn)行了計(jì)算和分析，自由表面同樣采用了非線性邊界條件。計(jì)算結(jié)果表明結(jié)構(gòu)物在出水過程中流體作用于結(jié)構(gòu)物上的力除浮力外，還有一垂直向下的拖