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)于船舶的運行和海洋工程的作業(yè)中，如船舶在運行中與水面之間產(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結(jié)構(gòu)物入水和出水過程中附連水質(zhì)量和流體對結(jié)構(gòu)物的壓力進行了計算，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邊界離散方程的建立和求解過程進行了詳細(xì)的闡述，而后通過均勻來流和圓柱繞流兩個典型算例驗證

2、了程序的正確性，并對兩種邊界元方法從理論基礎(chǔ)到計算精度進行了比較和分析。
　　第二，本文對二維剖面的附連水質(zhì)量進行了計算。首先通過對無限流域內(nèi)二維剖面垂向附連水質(zhì)量的計算驗證了結(jié)果的網(wǎng)格收斂性，而后對自由表面附近無限頻率運動剖面的垂向附連水質(zhì)量進行計算并對計算水箱尺寸對結(jié)果的影響進行了分析，最后通過對兩個剖面之間三個方向的附連水質(zhì)量的計算研究了雙體間距對附連水質(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，本文對楔形剖面砰擊力和自由表面變化進行了計算和分析并與已有結(jié)果進行比對，計算結(jié)果與現(xiàn)有文獻結(jié)果吻合良好。另外，本文對U形剖面和外漂型剖面砰擊力進行了計算，分析了兩種剖面砰擊載荷隨時間演變的不同特點。
　　最后，本文對結(jié)構(gòu)物出水過程中流體對結(jié)構(gòu)物的作用力和自由液面的變化進行了計算和分析，自由表面同樣采用了非線性邊界條件。計算結(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