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摘要
图目录
表目录
主要符号表
1绪论
1．1研究背景和意义
1．2波浪与结构物相互作用问题研究方法
1．3数值波浪水槽模型的相关研究进展
1．3．1流体运动基本数值理论方法
1．3．2自由表面处理方法
1．3．3数值造波和消波方法
1．4水平圆柱上波浪力问题研究概况
1．4．1淹没水平圆柱上波浪力研究
1．4．2非完全淹没水平圆柱上波浪力研究
1．4．3淹没水平圆柱强迫振荡下受力研究
1．5目前研究中存在的问题
1．6本文研究工作
2粘性流数值水槽模型的基本原理和数值方法
2．1控制方程和湍流模型
2．1．1 Navier-Stokes方程
2．1．2 RNO湍流模型
2．2数值离散
2．2．1空间离散
2．2．2时间离散
2．2．3方程离散
2．3 VOF自由表面捕捉方法
2．4边界条件以及造波和消波功能实现
2．4．1数值水槽边界条件
2．4．2五阶Stokes波浪理论
2．4．3造波和消波方法
2．5网格加密处理和动网格方法
2．5．1结构物周围网格加密
2．5．2动网格处理方法
2．6流体作用力的计算和频域分解
2．7数值求解过程
2．8本章小结
3粘性流数值波浪水槽模型验证
3．1网格收敛性验证
3．2大波陡波浪传播过程中波形验证
3．3潜堤地形上波浪的传播变形验证
3．4水平板上波浪冲击力验证
3．5本章小结
4淹没水平圆柱上的波浪力研究
4．1 入射波波幅对波浪力的影响
4．1．1算例设置和计算参数
4．1．2小波幅下的波浪力结果
4．1．3大波幅下的波浪力结果
4．2流场分析和波浪力特征原因分析
4．2．1小波幅下流场
4．2．2大波幅下流场
4．3不同入射波频率下波浪力研究
4．3．1 算例设置和计算参数
4．3．2不同波浪频率下的波浪力对比
4．3．3不同波浪频率下的流场分析
4．4不同模型尺度下波浪力研究
4．4．1 算例设置和计算参数
4．4．2不同尺度下的波浪力对比
4．4．3不同尺度下的流场分析
4．5本章小结
5非完全淹没水平圆柱上的波浪力研究
5．1 半淹没水平圆柱上的垂向波浪力验证
5．2非完全淹没水平圆柱上波浪力的数值计算
5．2．1 算例设置和计算参数
5．2．2波浪力数值结果
5．2．3波浪冲击力
5．3改进的Morison方程
5．4水动力系数
5．4．1惯性力系数和速度力系数的拟合方法
5．4．2惯性力系数和速度力系数
5．4．3冲击力系数
5．5基于改进的Morison方程预测波浪力
5．5．1冲击力作用过程
5．5．2波浪力预测值与数值结果的对比
5．6本章小结
6淹没水平圆柱强迫振荡下受力研究
6．1 流体粘性对流体作用力的影响
6．1．1算例设置及计算参数
6．1．2流体作用力结果对比
6．1．3受力分析和流场分析
6．2不同振荡频率下流体作用力研究
6．3不同模型尺度下流体作用力研究
6．4本章小结
7结论与展望
7．1 本文结论
7．2研究展望
创新点摘要
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
