不規(guī)則頻率的消除及其在波浪與結(jié)構(gòu)物作用的高頻和多物體干涉問題中的應(yīng)用.pdf

1、本文使用基于高階插值函數(shù)的邊界元方法，在頻域內(nèi)對波浪與單個或多個物體相互作用的非線性問題進行研究，重點研究了“不規(guī)則頻率”對計算結(jié)果的影響及其消除技術(shù)在實際計算中的應(yīng)用。 波浪問題本身具有非線性，線性假設(shè)條件下所得的計算結(jié)果往往不能滿足實際工程的需要，很多問題都必須考慮非線性的影響。波浪與多物體的相互作用時，往往會產(chǎn)生一些與單物體問題不同的物理現(xiàn)象，此時必須同時考慮波浪與多物體的相互作用和多個物體之間的相互影響。 在眾多

2、的數(shù)值方法中，邊界元法很適合用來求解波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用的問題。一方面所關(guān)注的物理量分布在研究區(qū)域的邊界；另一方面邊界元法所使用的邊界積分方程只需要在問題區(qū)域邊界劃分單元，既便于單元劃分，又減少了計算量。但是，“不規(guī)則頻率”問題的存在給邊界元法的應(yīng)用造成了很大的障礙，它使得計算結(jié)果在某些頻率發(fā)生跳躍。本文在前人所提出的消除“不規(guī)則頻率”的方法基礎(chǔ)上，采用擴展積分方程計算區(qū)域的方法來消除“不規(guī)則頻率”。對于擴展區(qū)域后的積分方程，使用連續(xù)元

3、和部分非連續(xù)元對不同區(qū)域進行離散，使得計算模型中物理量的連續(xù)性與實際問題一致。對于二階問題中的水面積分強迫項和物面積分強迫項，本文采取有效的方法進行了處理。數(shù)值積分計算過程中存在著大量的奇異積分和準奇異積分，根據(jù)實際情況本文采取了行之有效的方法消除或者減弱了奇異性。 本文消除“不規(guī)則頻率”的方法被應(yīng)用于規(guī)則波與單個或多個物體的非線性問題計算當中。文中從理論分析和數(shù)值計算兩方面研究了“不規(guī)則頻率”對波浪力、波高和物體運動響應(yīng)的影響