基于新波理论的陡波数值模拟

发布时间：2020-05-09 22:01

【摘要】：为了能够准确地预测在各种海况下，尤其是在极端情况下，海洋结构物所受荷载及其可能的响应，通常需要在实验室进行波浪模拟试验，包括实物模型试验和数值模拟试验两种。而波浪模拟最关键的部分是建立合适的波浪模型。 Tromans等人在90年代初最早提出“新波”理论。总的说来，“新波”理论是将概率理论应用于随机波浪的结果，通过引入条件概率，来确定波幅η_n和相位角φ_n，，使得在给定的地点和时间得到具有最大波高波浪的想法成为可能，同时也为建立新的波浪模型提供了理论基础。在“新波”理论中，波浪表面仍然可以用规则波线性叠加的方法表示，但区别于以往用随机波浪理论所建的模型。以往的那种模型不仅耗费很大，而且不一定能够得到想要的波形。另外，以前在计算结构物受力时，考虑的最主要的参数通常是波高。但实践表明，陡度很大但不是很高的波浪可以引起很强的非线性作用，造成结构物的损坏，抨击等。本文将“新波”理论进一步拓展，使之可以应用于陡波模型的建立，得到波峰前后面不对称的波性。在“新波”理论的基础上，引入可以同时表示波高和波陡的变换函数(?)。而后得到组成波面的单个规则波的波幅和相位角，并将结果与实验结果进行比较，对所得流场内的波浪水质点的速度、加速度以及流场内压力分布进行计算，然后对不同陡度参数下的波形、速度、加速度和压力进行了比较。比较的结果证明“新波”理论在极端波的数值模拟方面有很强的应用潜能，并为计算机模拟极端海况提供了一种经济有效的方法。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P731.22

【引证文献】