二階繞射勢(shì)外場(chǎng)解的新計(jì)算方法.pdf

1、海洋工程結(jié)構(gòu)物受到的非線性波浪荷載是一項(xiàng)重要的研究課題，河床上的直立圓柱是海洋工程中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，且波浪作用力是其主要外部荷載，其中對(duì)二階波浪力的數(shù)值模擬是主攻方向之一。一些研究成果表明：當(dāng)入射波是Stokes時(shí)，由二階速度勢(shì)引起的二階波浪力是二階波浪力中的主要成分，因此二階速度勢(shì)的計(jì)算準(zhǔn)確與否對(duì)二階波浪力的結(jié)果影響很大。主要有以下幾方面問(wèn)題：一是輻射條件的采用；二是內(nèi)場(chǎng)和外場(chǎng)的銜接問(wèn)題：三是外場(chǎng)解析表達(dá)式的確定。本文在前人的基礎(chǔ)上進(jìn)

2、一步研究，尋求外場(chǎng)解析表達(dá)式的簡(jiǎn)單方法。本文主要做以下工作： （1）采用邊界元方法求解一階和二階繞射問(wèn)題。內(nèi)場(chǎng)采用簡(jiǎn)單Green函數(shù)方法，外場(chǎng)用解析解，外場(chǎng)解和內(nèi)場(chǎng)解在控制面上匹配。這樣也可以處理二階自由面條件非齊次項(xiàng)在自由表面上無(wú)窮積分的問(wèn)題。另外通過(guò)對(duì)二階繞射勢(shì)關(guān)于極角的傅里葉分量施加Sommerfeld輻射條件來(lái)解決二階繞射勢(shì)輻射條件的問(wèn)題。 （2）建立了一個(gè)新的外場(chǎng)二階繞射勢(shì)的計(jì)算方法。該方法采用Hankel降階