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基于速度势分离法的波物相互作用完全非线性数值模拟 被引量:1
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作者 周斌珍 滕斌 +1 位作者 宁德志 齐江辉 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2015年第4期433-439,共7页
该文基于势流理论和高阶边界元方法,建立了开敞水域波浪与三维物体相互作用的完全非线性数值模型。采用速度势分离技术,将总速度势分离成入射势和散射势,入射势通过理论解给定。采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,引进虚拟函... 该文基于势流理论和高阶边界元方法,建立了开敞水域波浪与三维物体相互作用的完全非线性数值模型。采用速度势分离技术,将总速度势分离成入射势和散射势,入射势通过理论解给定。采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,引进虚拟函数耦合求解波浪力和运动方程,自由水面网格仅在初始时刻生成一次,随后采用弹簧近似法在不改变网格节点排列的情况下对瞬时水面进行网格重构。利用所建立模型模拟完全非线性波浪对固定圆柱的绕射作用,并对规则浪三倍频作用下漂浮圆柱的共振响应进行了研究。 展开更多
关键词 高阶边界元方法 完全非线性 速度势分离 波物相互作用 三阶共振
原文传递
基于无奇异边界元法波物相互作用数值模拟
2
作者 徐刚 陈静 +1 位作者 王树齐 朱仁庆 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期52-56,共5页
为了解决传统求解非线性波物相互作用计算量大和精度低的问题,采用时域二阶势流理论方法,对三维非波物相互作用问题进行研究.自由表面边界条件考虑到二阶边界值问题并采用IFBC(积分格式的自由面条件)来更新自由面上的速度势;在水底基... 为了解决传统求解非线性波物相互作用计算量大和精度低的问题,采用时域二阶势流理论方法,对三维非波物相互作用问题进行研究.自由表面边界条件考虑到二阶边界值问题并采用IFBC(积分格式的自由面条件)来更新自由面上的速度势;在水底基于镜像的原理对格林函数进行修正;在远方辐射边界上采用水波透射器来外传绕射波;控制方程的离散求解是使用无奇异边界元方法来计算每个时间步上的流场分布.基于上述模型,对直立圆柱的二阶绕射问题进行了研究,得出的各阶力与解析解在低频和高频部分都符合得较好,可以用于分析类似非线性波物相互作用问题. 展开更多
关键词 无奇异边界元法 波物相互作用 透射器 非线性 数值模拟
原文传递
多方向波与结构的相互作用模拟分析 被引量:2
3
作者 徐刚 陈静 +2 位作者 朱仁庆 刘永涛 王树齐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期462-467,共6页
针对模拟的真实海洋环境,研究实际海洋中随机的不规则多方向波及其与简单结构的相互作用问题。采用无奇异边界元法求解三维时域二阶Stokes多方向波浪绕射问题,在单向入射波的基础上,模拟了多方向波和单个结构的相互作用,且对适用于本文... 针对模拟的真实海洋环境,研究实际海洋中随机的不规则多方向波及其与简单结构的相互作用问题。采用无奇异边界元法求解三维时域二阶Stokes多方向波浪绕射问题,在单向入射波的基础上,模拟了多方向波和单个结构的相互作用,且对适用于本文模型的去奇异距离参数做了简单分析,得出去奇异距离、多方向波作用下的二阶力与波数关系的结论,可供多方向非线性水动力相关问题的研究进行参考。 展开更多
关键词 多方向 无奇异边界元 波物相互作用 非线性 数值模拟 三维时域
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透空率对多层建筑物海啸冲击荷载的影响
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作者 王鹏 翟秋 +3 位作者 王华坤 许庆贺 孙鑫康 张兵 《中国港湾建设》 2023年第7期1-5,42,共6页
近年来世界各地海啸灾害频发,对沿海地区建筑物和基础设施造成严重破坏,因此开展陆上建筑物抗海啸荷载研究具有重要意义。文章基于多物质ALE方法,构建了空气-海啸波-结构物相互作用数值模型,模拟研究了多层建筑物的透空形式和透空率对... 近年来世界各地海啸灾害频发,对沿海地区建筑物和基础设施造成严重破坏,因此开展陆上建筑物抗海啸荷载研究具有重要意义。文章基于多物质ALE方法,构建了空气-海啸波-结构物相互作用数值模型,模拟研究了多层建筑物的透空形式和透空率对海啸荷载的影响。计算结果表明:当海啸强度相对较弱时,透空率大小对海啸冲击荷载影响十分显著,后者会随透空率的增加而明显减小;然而,当海啸超过一定强度后,均匀透空布置形式下透空率的增大对海啸冲击荷载的削减效果变差,但若底层完全透空仍可以产生显著的削弱效果,此时可将海啸荷载削减至不透空形式下的20%左右。此外,研究还发现,海啸冲击建筑物时的水体爬高随建筑物透空率的增加而减小,建筑物前因反射作用而产生的弓形波也随之减弱。 展开更多
关键词 质ALE法 空气-海啸-结构相互作用 海啸荷载 多层建筑 透空率
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预修正快速傅里叶变换方法在波浪绕射和辐射问题中应用 被引量:3
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作者 姜胜超 勾莹 +2 位作者 滕斌 沈洁 文君锋 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2010年第4期61-69,共9页
在波浪对海上建筑物绕射和辐射问题的计算中,面元法被广泛使用,但由于传统面元法的存储量和计算量均为未知量的平方量级,很难满足大范围多未知量问题的计算需要。采用预修正快速傅里叶变换方法(pFFT方法),使计算量与存储量都降低到未知... 在波浪对海上建筑物绕射和辐射问题的计算中,面元法被广泛使用,但由于传统面元法的存储量和计算量均为未知量的平方量级,很难满足大范围多未知量问题的计算需要。采用预修正快速傅里叶变换方法(pFFT方法),使计算量与存储量都降低到未知量的线性量级。以淹没圆球与漂浮圆柱两个典型算例为基础,通过不同未知量时pFFT方法与传统面元法的计算量与存储量的对比,以及pFFT方法自身各步骤计算时间的对比,研究了不同网格方案的选取对pFFT方法计算量和存储量的影响,推荐根据未知量个数采用计算时间最小化原则选取pFFT网格参数。 展开更多
关键词 面元法 预修正快速傅里叶变换方法 计算效率 波物相互作用
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SPAR平台在波浪中运动的时域预报方法 被引量:1
6
作者 陈京普 朱德祥 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2010年第A01期7-12,共6页
在船舶与波浪相互作用时的三维预报方法的基础上,发展了SPAR平台与规则波相互作用的时域数值预报方法,该方法计入了SPAR平台垂荡和纵摇阻尼效应。使用该方法对一经典SPAR平台进行了规则波中的时域数值模拟。通过计算分析可以看出,该方... 在船舶与波浪相互作用时的三维预报方法的基础上,发展了SPAR平台与规则波相互作用的时域数值预报方法,该方法计入了SPAR平台垂荡和纵摇阻尼效应。使用该方法对一经典SPAR平台进行了规则波中的时域数值模拟。通过计算分析可以看出,该方法能捕捉SPAR平台在临界波浪周期下的耦合运动,验证了该方法的可靠性。 展开更多
关键词 SPAR平台 面元法 RANKINE源 时域模拟 波物相互作用
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移动载荷作用下浮冰的非线性动力学响应 被引量:1
7
作者 孟洋涵 王展 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期862-871,I0001,共11页
本文考虑非线性、惯性和阻尼的影响,研究了任意深度二维理想流体顶部浮冰的振动.对相关的拟微分算子进行展开并将非线性项保留至三阶后,完全非线性问题被简化为仅与自由面上的变量相关的三阶截断模型.为了验证简化模型的准确性,重点关... 本文考虑非线性、惯性和阻尼的影响,研究了任意深度二维理想流体顶部浮冰的振动.对相关的拟微分算子进行展开并将非线性项保留至三阶后,完全非线性问题被简化为仅与自由面上的变量相关的三阶截断模型.为了验证简化模型的准确性,重点关注了自由孤立波解.在不考虑阻尼的情况下,采用多重尺度方法推导了三阶非线性薛定谔方程(NLS),利用该方程预测了任意水深下原始欧拉方程中自由波包型孤立波解的存在性及三阶截断模型的准确性.相比于Dinvay等所提出的二阶模型,三阶截断模型的优势在于其对应的三阶NLS具有准确的非线性项系数,能够在最小相速度附近更好地模拟冰层的动力学响应.进一步地对自由孤立波解进行数值计算,数值结果表明三阶截断模型在分岔曲线和孤立波波形上均与完全欧拉方程吻合良好,准确性高于二阶截断模型.基于三阶截断模型,探究了匀速局域化载荷作用下的浮冰非线性动力学响应并将时间依赖解与实验测量数据进行比较,数值计算结果与实验记录吻合良好. 展开更多
关键词 水弹性 -结构相互作用 自由表面流动
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无奇异边界元法核心控制参数收敛性分析
8
作者 徐刚 陈静 +2 位作者 魏跃峰 朱鑫 王树齐 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期439-444,共6页
本文采用时域方法对三维波物相互作用问题进行了研究和分析。在该方法中,将采用无奇异边界元法(Desingularized Boundary Integral Equation Method,DBIEM)来计算每个时间步长上的流场分布情况,在自由面上满足线性自由面条件,远方辐射... 本文采用时域方法对三维波物相互作用问题进行了研究和分析。在该方法中,将采用无奇异边界元法(Desingularized Boundary Integral Equation Method,DBIEM)来计算每个时间步长上的流场分布情况,在自由面上满足线性自由面条件,远方辐射边界上满足水波透射器条件。文中首先详细描述了DBIEM方法的实施过程,其次对其核心控制参数进行了收敛性分析,并将得到的结果与参考文献中的结果进行了比对。结果表明,文中模型可有效模拟水波与简单形状结构物的相互作用问题。 展开更多
关键词 无奇异边界元法 透射器 波物相互作用
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零航速三维无限水深频域自由面Green函数及其导数的快速算法
9
作者 周庆标 张纲 《管理与技术》 1998年第3期14-22,共9页
关键词 自由面 边界元法 GREEN函数 计算 波物相互作用
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Ultrasonic study on molecular interactions in binary mixtures of formamide with 1-propanol or 2-propanol
10
作者 Manju Rani Suman Gahlyan +1 位作者 Ankur Gaur Sanjeev Maken 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第4期689-698,共10页
Ultrasonic speeds have been measured at 298.15 K and 308.15 K for mixtures of formamide + 1 -propanol or 2-propanol. For an equimolar mixture, excess molar compressibility follows the sequence of l-propanol 〉 2-prop... Ultrasonic speeds have been measured at 298.15 K and 308.15 K for mixtures of formamide + 1 -propanol or 2-propanol. For an equimolar mixture, excess molar compressibility follows the sequence of l-propanol 〉 2-propanol. The ultrasonic speed data are correlated by various correlations such as Nomoto's relation, van Dael's mixing relation and impedance dependence relation, and analyzed in terms of Jacobson's free length theory and Schaaffs collision factor theory. Excess isentropic compressibility is calculated from ex- perimental ultrasonic speed data and previously reported excess volume data. The excess molar ultrasonic speed and isentropic compressibility values are fitted to Redlich-Kister polynomial equation. Other proper- ties such as molecular association, available volume, free volume, and intermolecular free length are also calculated. The excess isentropic compressibility data are also interpreted in terms of graph theoretical ap- proach. The calculated isentropic compressibility values are well consistent with the experimental data. It is found that the interaction between formamide and propanol increases when hydroxyl group attached to a carbon atom has more -CH3 groups. 展开更多
关键词 Ultrasonic speedGraph theoretical approachFormamidePropanollntermolecular interaction
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