高斯求积在三维分布源法中的应用

三维分布源法广泛应用于各种海洋结构物的波浪载荷计算 .其中格林函数及其空间导数沿面元的积分和面元上流体力的计算是十分重要的 .首先阐述了基于四边形面元几何特性的二重高斯型求积公式 .接着讨论了如何应用这一公式计算三维分布源法中面元中心诱导速度和面元流体力积分 ,给出了相应的算例 .实际数值计算结果表明 ,在三维分布源法中面元诱导速度及流体力数值计算中采用 2× 2高斯积分 ,一般可以兼顾到计算精度和计算效率两方面的要求 .

三维分布源法中面元流体力的积分

三维分布源法广泛应用于各种海洋结构物的波浪载荷计算。其中格林函数及其空间导数沿面元的积分和面元上流体力的计算是十分重要的。本文首先阐述了基于四边形面元几何特性的二重高斯型求积公式。接着讨论了如何应用这一公式计算三维分布源法中面元中心诱导速度和面元流体力积分 ,给出了相应的算例。最后还导出了适合计算任意形状四边形面元上波浪主干扰力的解析表达式 。

有限水深中零航速浮体波浪力计算奇点积分的数值处理方法

使用三维源汇分布法 [1 ]计算有限水深中零航速浮体所受到的波浪力 ,对两种不同形式的格林函数中所共同存在的奇点问题分别进行了处理。公式推导表明 ,使用级数形式的格林函数可以使计算更加快捷。最后 ,对不同尺度的圆柱体进行了验算 ,在对计算结果与解析解进行了比较之后 ,工程计算也证明选择格林函数级数计算公式是更令人满意的方案。

波浪中浮体运动与遭遇荷载计算研究

给出随机波浪运动要素及其作用下流场的分析方法和海洋结构物的运动与遭遇荷载的计算方法.关于我国沿海设计波参数的预报、非线性波流场的计算、修正的切片法和三维浮体运动与荷载的面元计算法的研究成果及其相应的计算机程序,已经部分地得到了试验和相关研究成果的验证,并获得了船舶与海洋结构物设计工程的应用.

铰接柱式波能转换装置的水动力分析

铰接柱式波能转换装置是一种新型的波能转换装置，本文为该装置提出了一个合理而又便于计算的水动力学模型，并采用三维源分布法对该装置进行了水动力分析，通过与该装置的模型试验结果的比较，显示出所得的计算结果是令人满意的。

不规则波中半潜式平台气隙响应数值研究

应用三维源汇分布方法,计算得到半潜式平台在波浪中六自由度运动响应函数和给定计算位置点的波面升高响应函数,将二者叠加求得蛤定点的相对波面升高响应函数,结合给定的波浪谱计算得到响应谱函数,时平台的气隙响应进行预报。在温和海况下,增加平台吃水有利于减小绕射效应以改善气隙性能;在恶劣海况下,减小吃水会有效降低平台垂荡共振,改善平台气隙性能;二阶效应影响与波浪绕射的剧烈程度成正比。

深水半潜式平台垂荡运动计算研究

势流理论对水的粘性的忽略以及半潜平台的小水线面特性,导致计算的垂荡运动幅值在共振频率附近远大于实际运动幅值。基于考虑水的粘性对平台运动的影响,将粘性阻尼系数引入刚性浮体波浪诱导运动计算方程的粘性系数矩阵,对半潜平台垂荡运动进行预报。运用此方法以某型深水半潜式平台为例进行计算,将计算结果和试验结果进行对比,对比结果表明该方法可以在不需要加入人工阻尼的前提下有效预报半潜式平台在共振区的垂荡运动。