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《哈尔滨工程大学》 2003年
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二维自由面条件的数值模拟及其应用

孙善春  
【摘要】: 本文针对非直壁物体的水动力计算中的奇异特性,探讨解决的途径,从二维问题着手,在自由面条件和辐射条件两方面做试探性工作,取得了较好的结果。 本文介绍了一种新的线性自由面条件的数值模拟方法,该方法先将微分形式的自由面条件积分两次得到积分形式的自由面条件,再用梯形公式或者其它公式离散化得到时域预报公式。模拟结果表明该方法具有良好的数值稳定性。 远方辐射条件的模拟探讨了两种方法,一种方法是匹配积分方程方法,另一种是应用透射理论的人工边界方法。 作为算例,文中分别计算了圆柱与水面直交和斜交时的水动力系数以及摇板造波问题的速度势,计算结果与文献值和理论值符合的较好。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O351

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郑律;丛刚;王耀辉;;三体船侧体位置优化设计研究[J];船舶;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 马山;高速船舶运动与波浪载荷计算的二维半理论研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘树魁;随浪中船舶水动力的时域模拟[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 刘志良;波浪沿斜面传播过程的研究[D];天津大学;2007年
3 张天宇;基于高阶边界元的无反射数值波浪水池研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 蒋颉;主动吸波式造波机造波原理研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 史桂香,贺五洲;摇板式造波机所造二维规则波的数值模拟[J];黑龙江大学自然科学学报;1993年03期
2 王赤忠,叶恒奎,石仲坤;二维水波辐射问题的二阶时域解[J];海洋学报(中文版);2000年04期
3 张少雄;求解二维水动力系数的一种直接边界元法[J];武汉造船;1994年03期
4 张亮,戴遗山;近水面航行物体绕射问题的时域解[J];中国造船;1992年04期
5 贺五洲,戴遗山;摇板式造波机所造二维规则波的时域线性解[J];中国造船;1993年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 解振涛;吴体;高永昭;张俊发;;采用有限元模拟自由场地震响应的探讨[J];四川建筑科学研究;2009年05期
2 王赞芝;胡如成;张鹏;吴辉琴;邓宇;叶雁冰;黄世斌;陈劲飙;;多跨连续梁弯曲自由振动的波动解法[J];四川建筑科学研究;2010年02期
3 陈庆;项宗方;;地下结构抗震研究现状综述[J];四川建筑科学研究;2011年06期
4 陈向红;张鸿儒;;暗挖海底隧道地震动水压力响应分析[J];北京交通大学学报;2012年01期
5 金晶;尚晓江;丁桦;;地下结构震动响应数值方法研究[J];兵工学报;2008年01期
6 李立云;杜修力;;饱和多孔介质散射问题中局部地形影响的显式数值分析法[J];北京工业大学学报;2008年09期
7 韩斌;张涛;;弹性波在非均匀介质中传播的波幅研究[J];北京理工大学学报;2006年05期
8 谢飞鸿;汪旭光;于亚伦;罗冠炜;;混凝土结构烟囱爆破拆除的动力响应特征分析[J];爆破器材;2007年01期
9 刘晶波;刘祥庆;赵冬冬;;垂直断层破碎带对Rayleigh波传播与场地地震动反应的影响[J];爆炸与冲击;2008年06期
10 宋竞正,段文洋,邹元杰,秦洪德;三维分布源法中面元流体力的积分[J];船舶力学;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张伯艳;李德玉;何建涛;;施工期裂缝对拱坝静动力响应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 张翠然;陈厚群;涂劲;;频率非平稳对大岗山拱坝非线性响应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 谯雯;刘国明;;基于黏弹性人工边界的防洪堤动力有限元分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 李裕龙;朱仁传;缪国平;范菊;陆志妹;;基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
5 李刚强;谢永和;王伟;李磊;;滚装船整船结构数值计算研究[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
6 吴有生;张效慈;司马灿;崔维成;林吉如;;我国船舶水弹性力学研究的部分进展[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
7 李杰;王鼎;;基于物理机制的地震动随机函数模型[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
8 赵源;杜修力;赵密;李立云;;地下结构地震响应中的地震动输入探讨[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
9 李正农;周振纲;;墩高对矩形渡槽结构水平地震响应的影响分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
10 涂劲;李德玉;欧阳金惠;;高拱坝静动力分析中自重施加方式影响的研究[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 解学参;吊舱推进器推进及空泡性能的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 徐刚;不规则波中浮体二阶水动力时域数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 姚锦宝;考虑土—结构动力相互作用的轨道交通引起的环境振动及隔振措施研究[D];北京交通大学;2010年
5 郜新军;地震及列车竖向荷载作用下大跨桥梁动力响应分析研究[D];北京交通大学;2011年
6 王秋萍;几种结构损伤诊断方法对比研究及实验验证[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
7 唐晖;地震波动数值模拟及稳定性研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
8 胡萍;高速铁路无砟轨道密集过渡段路基动力试验与仿真分析[D];中南大学;2010年
9 王文斌;基于脉冲实验的地铁环境振动响应传递函数预测方法研究[D];北京交通大学;2011年
10 薛富春;富水黄土隧道隧底动力特性研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周斌;四桨两舵大型船舶螺旋桨的面元法设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 黄俊;海上浮式风力发电机组载荷及结构性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李在鹏;半潜式海洋潮流电站系统性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郭宇;LNG船运动与载荷计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王伟飞;基于Rankine源法舰船有航速时域三维波浪载荷计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 徐强;立体视觉测量及半潜平台模型试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张昊;半潜平台波浪绕射的三维时域计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘伟明;波浪中船舶六自由度“操纵—摇荡”耦合运动数值仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 申静;计及粘性耗散的自由面频域格林函数研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 马伟佳;滑行艇在波浪中的纵向运动性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙强;模糊控制技术在造波中的应用研究[J];船舶力学;2002年04期
2 陶醉,张纬康;船舶骑浪运动的分叉研究[J];船舶力学;2004年02期
3 段文洋,汪玉;船舶兴波流场m_j求解的边界元计算方法[J];燕山大学学报;2004年02期
4 孙昭晨;;推摇混合式造波机理论曲线[J];港口工程;1988年04期
5 肖波;;孤立波的实验室产生及其理论的有效性[J];港口工程;1991年02期
6 高恒庆,S.H.Salter;吸收式造波机和宽式波浪槽[J];海岸工程;1996年04期
7 贺五洲;戴遗山;;线元上分布奇点的诱导速度势和诱导速度[J];哈尔滨船舶工程学院学报;1991年02期
8 邓锐;黄德波;周广利;;三体船阻力的数值计算研究[J];哈尔滨工程大学学报;2008年07期
9 刘桦,吴卫;完全非线性孤立波的稳态解[J];海洋通报;1999年06期
10 孙大鹏,李玉成;数值水槽内的阻尼消波和波浪变形计算[J];海洋工程;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 周广利;三体船型阻力预报、优化与系列性试验分析研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 高山;二维数值波浪水槽模式的建立和应用及浪流相互作用研究[D];中国海洋大学;2003年
3 秦洪德;船舶运动与波浪载荷计算的非线性方法研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 苏飞;带窗全相位数字滤波器设计与应用研究[D];天津大学;2003年
5 张海彬;FPSO储油轮与半潜式平台波浪载荷三维计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 王大国;港口非线性波浪耦合计算模型[D];大连理工大学;2005年
7 王建方;舰/舰补给系统中水动力学问题的数值仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 马山;高速船舶运动与波浪载荷计算的二维半理论研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 黄晓红;全相位数字间断信号处理[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 葛岚;二维非线性波浪的数值模拟[D];大连理工大学;2002年
2 马山;基于二维半理论的垂向船舶运动和波浪载荷预报[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 王建方;线性自由面条件的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 徐蒙;三维波物相互作用的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 耿彦超;顾学康;汪雪良;;高速双体船斜浪中运动响应及连接桥波浪载荷预报[J];船舶力学;2010年04期
2 马山;段文洋;马卫星;;基于二维半理论的船舶水动压力预报方法研究[J];船舶力学;2011年Z1期
3 郑律;丛刚;王耀辉;;三体船侧体位置优化设计研究[J];船舶;2012年04期
4 郑律;陈林;邱忠辉;吕帅;;三体船主体尺度对其在波浪中动态响应的研究[J];船舶;2012年06期
5 汪雪良;顾学康;祁恩荣;胡嘉骏;;船舶波浪载荷预报方法和模型试验研究综述[J];舰船科学技术;2008年06期
6 马山;段文洋;王冰;王瑞锋;;三体船在斜浪规则波中运动响应预报方法研究[J];水动力学研究与进展A辑;2012年02期
7 魏跃峰;段文洋;马山;;粘性和航行姿态对高速船运动预报的影响[J];中国造船;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 耿彦超;胡嘉骏;顾学康;汪雪良;祁恩荣;;高速三体船波浪载荷预报研究[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
2 耿彦超;顾学康;汪雪良;;双体船波浪载荷的直接设计计算[A];2009年船舶结构力学学术会议暨中国船舶学术界进入ISSC30周年纪念会论文集[C];2009年
3 耿彦超;顾学康;;穿浪双体船横纵向波浪载荷预报研究[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐刚;不规则波中浮体二阶水动力时域数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王许洁;高耐波性单体复合船型构型及水动力性能研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李在鹏;半潜式海洋潮流电站系统性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周耀华;三体船横摇阻尼及非线性运动预报方法[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 马伟佳;滑行艇在波浪中的纵向运动性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 黄常青;基于CFD方法的起重船水动力系数计算[D];华中科技大学;2011年
5 文俊华;五体船波浪载荷和运动特性研究[D];上海交通大学;2012年
6 朱鑫;迎浪规则波中的滑行艇纵向运动预报[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 倪阳;基于半解析砰击理论的棱柱形滑行艇“海豚运动”发生界限研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 魏跃峰;多体船纵向运动预报研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 马兴磊;浅水中细长船体辐射水动力计算[D];上海交通大学;2008年
10 马卫星;潜体运动兴波流场数值模拟方法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 贺五洲,李云波;摇板式造波机所造二维规则波波形的频域二阶解[J];哈尔滨船舶工程学院学报;1990年04期
2 贺五洲;戴遗山;;线元上分布奇点的诱导速度势和诱导速度[J];哈尔滨船舶工程学院学报;1991年02期
3 贺五洲,戴遗山;简单Green函数法求解三维水动力系数[J];中国造船;1986年02期
4 贺五洲,戴遗山;有限水深二维辐射问题的二阶速度势和水动力[J];中国造船;1987年02期
5 黄德波;时域Green函数及其导数的数值计算[J];中国造船;1992年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢志南;廖振鹏;;人工边界高频振荡失稳机理的一点注记[J];地震学报;2008年03期
2 张雪艳;顾大权;黄伟;;时动边界上热通量重构正问题求解方法[J];中国科技信息;2010年08期
3 林利民;陈健云;;软土中浅埋地铁车站结构的抗震性能分析[J];防灾减灾工程学报;2006年03期
4 廖振鹏;近场波动的数值模拟[J];力学进展;1997年02期
5 李亚军;李云波;;二维非线性辐射问题数值模拟[J];武汉理工大学学报;2011年04期
6 周福奇;王寿城;;一种无界区域上二维双调和边值问题的非重叠型区域分解算法[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2011年03期
7 汤文辉,张若棋,赵国民;流体动力学数值计算中两种自由面格式的比较[J];爆炸与冲击;1995年02期
8 J.P.Wolf ,C.Song ,顾仲春;动力无限介质-结构相互作用分析的双渐近多向透射边界[J];世界地震工程;1995年04期
9 廖振鹏,黄孔亮;透射边界的一个推广[J];科学通报;1984年05期
10 张晓志,谢礼立,屈成忠;一种基于多项式外推的局部透射边界位移解(外行波为平面波情形)[J];地震工程与工程振动;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谯雯;刘国明;;基于黏弹性人工边界的防洪堤动力有限元分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 梁波;王志勇;;地震条件下隧道扩大交叉断面的动力响应分析[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
3 顾俊;邹定南;唐春刚;陆年晨;;地铁隧道地震响应动力分析[A];防振减灾工程理论与实践新进展(纪念汶川地震一周年)——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年
4 杜修力;;局部解耦的时域波动分析方法[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
5 宋贞霞;丁海平;;粘弹性人工边界在大型程序中的应用[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
6 宋贞霞;丁海平;;粘弹性人工边界在大型程序中的应用[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
7 吕斌;李杰;;确定性波动输入条件下的地震动场数值模拟[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
8 陈海山;俞淼;R.E.Dickinson;戴永久;;东亚区域陆面过程多模式集合模拟系统及初步结果分析[A];第七次全国动力气象学术会议论文摘要[C];2009年
9 林祥;尹宝树;杨德周;;波浪在波流相互作用中对底应力及流速的影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
10 陈可锋;季小强;李鑫;;海平面上升对江苏沿海潮波影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
2 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
3 张晓健;二重大型铸锻件数值模拟国家工程实验室获批[N];中国冶金报;2007年
4 向杰 实习生:孙馨;在计算机上模拟大气和海洋运动[N];科技日报;2005年
5 本报记者 吴楠 通讯员 许家帅;数值模拟预测工程效果指导工程建设[N];中国交通报;2008年
6 上海交通大学 潘健生;材料热处理过程的数值模拟[N];科技日报;2002年
7 杨雄飞;炼钢与环境技术的研究方法[N];世界金属导报;2007年
8 付冰赵辉;油藏数值模拟技术成为“常规武器”[N];中国石油报;2007年
9 本报记者 赵雪;从自然王国走向必然王国[N];科技日报;2000年
10 ;堤基管涌机理和防治关键问题研究为堤防提供科学参考[N];中国水利报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢志南;波动数值模拟人工边界的稳定问题[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
2 黄艳;大跨度斜拉桥复杂条件下地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
3 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
4 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
5 史云清;含水汽凝析气藏开发动态分析方法研究[D];西南石油学院;2005年
6 张勇;调剖优化决策与效果预测技术研究[D];西南石油学院;2005年
7 陈喜阳;水电机组状态检修中若干关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
8 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
9 凌继红;手术室空气净化效果的研究[D];天津大学;2005年
10 曹雄;高能传爆药装药结构研究及起爆过程数值模拟[D];中北大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙善春;二维自由面条件的数值模拟及其应用[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 王建方;线性自由面条件的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2003年
3 李宁;完美匹配层理论及其在地震波模拟中的应用[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
4 邓晓红;考虑土—结构相互作用的桥墩抗震分析[D];西南交通大学;2006年
5 朱永生;浅埋隧道地震动力响应数值分析及研究[D];西南交通大学;2006年
6 姚军;地铁地下结构地震响应分析[D];浙江工业大学;2010年
7 韩军;带深桩基础高层建筑结构地震动输入问题研究[D];重庆大学;2004年
8 周巧芳;饱和土中地铁车站的地震响应分析[D];北京交通大学;2008年
9 张丹丹;无界区域上的区域分解算法[D];合肥工业大学;2009年
10 邹炎;地铁隧道地震反应规律和震害机理研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
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