基于B樣條面元法的浮體二階水動(dòng)力計(jì)算.pdf

1、海洋結(jié)構(gòu)物的二階波浪力計(jì)算一直是在海洋工程技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要內(nèi)容。本文基于B樣條高階面元法，對(duì)浮體的一階、二階水動(dòng)力計(jì)算進(jìn)行了研究，給出了一種有限水深格林函數(shù)的改進(jìn)算法，并將對(duì)稱性的應(yīng)用引入到基于B樣條面元法的二階水動(dòng)力計(jì)算中來(lái)提高計(jì)算效率。
　　 對(duì)B樣條面元的相關(guān)幾何計(jì)算和B樣條面元的生成方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并給出了一種適用于任意三維浮體的基于PCL語(yǔ)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(duì)基于B樣條面元法的無(wú)航速浮體的水動(dòng)力系數(shù)波浪激勵(lì)力計(jì)算，不規(guī)則頻率消除，運(yùn)動(dòng)響應(yīng)求解，剖面載荷計(jì)算以及壓力加載進(jìn)行了研究，針對(duì)壓力加載問(wèn)題給出了一種基于最小二乘法的任意點(diǎn)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(jì)算時(shí)的基本問(wèn)題。
　　 為了考慮水深對(duì)水動(dòng)力，尤其是二階水動(dòng)力的影響，本文提出了一種有限水深格林函數(shù)的改進(jìn)高斯拉蓋爾算法，這種方法對(duì)傳統(tǒng)的高斯拉蓋爾算法進(jìn)行了兩點(diǎn)改進(jìn)，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(shí)計(jì)算失真的現(xiàn)象，此外，本文將有限水深格林函數(shù)場(chǎng)點(diǎn)源點(diǎn)對(duì)稱性引入到計(jì)算中，大大提高了計(jì)算精度和計(jì)算效率。
　　 基于二階頻域理論，對(duì)基于B樣條面元法的浮體二階繞射力求解進(jìn)行了研究。對(duì)物面非齊次項(xiàng)、近場(chǎng)自由面非齊次項(xiàng)和遠(yuǎn)場(chǎng)自由面非齊次項(xiàng)的計(jì)算進(jìn)行了討論。給出了一種速度勢(shì)對(duì)直角坐標(biāo)二階偏導(dǎo)數(shù)的隱式計(jì)算公式，并驗(yàn)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(jì)算三重亨格爾函數(shù)積分的有效性。