基于B樣條面元法的浮體二階水動力計算.pdf

1、海洋結(jié)構(gòu)物的二階波浪力計算一直是在海洋工程技術(shù)研究領(lǐng)域的一個重要內(nèi)容。本文基于B樣條高階面元法，對浮體的一階、二階水動力計算進行了研究，給出了一種有限水深格林函數(shù)的改進算法，并將對稱性的應(yīng)用引入到基于B樣條面元法的二階水動力計算中來提高計算效率。
　　 對B樣條面元的相關(guān)幾何計算和B樣條面元的生成方法進行了簡單介紹，并給出了一種適用于任意三維浮體的基于PCL語言的浮體濕表面B樣條面元生成方法。
　　 根據(jù)三維頻域線性理論

2、，對基于B樣條面元法的無航速浮體的水動力系數(shù)波浪激勵力計算，不規(guī)則頻率消除，運動響應(yīng)求解，剖面載荷計算以及壓力加載進行了研究，針對壓力加載問題給出了一種基于最小二乘法的任意點的參數(shù)值反算方法，解決了一些采用B樣條面元法波浪載荷計算時的基本問題。
　　 為了考慮水深對水動力，尤其是二階水動力的影響，本文提出了一種有限水深格林函數(shù)的改進高斯拉蓋爾算法，這種方法對傳統(tǒng)的高斯拉蓋爾算法進行了兩點改進，不僅提高了被積函數(shù)的收斂性，而且解決

3、了傳統(tǒng)方法高斯拉蓋爾算法在頻率較高時計算失真的現(xiàn)象，此外，本文將有限水深格林函數(shù)場點源點對稱性引入到計算中，大大提高了計算精度和計算效率。
　　 基于二階頻域理論，對基于B樣條面元法的浮體二階繞射力求解進行了研究。對物面非齊次項、近場自由面非齊次項和遠場自由面非齊次項的計算進行了討論。給出了一種速度勢對直角坐標二階偏導數(shù)的隱式計算公式，并驗證了龍貝格積分和高斯拉蓋爾積分相結(jié)合的方法用于計算三重亨格爾函數(shù)積分的有效性。