强非线性波浪论文-刘彦

强非线性波浪论文-刘彦

导读:本文包含了强非线性波浪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:人工鱼礁,二阶Stokes波,叁维波浪数值水槽,波浪力

强非线性波浪论文文献综述

刘彦[1](2019)在《圆台型人工鱼礁非线性波浪受力数值模拟》一文中研究指出为了获取更加接近实际水平波浪力的数值计算方法,以校核验证鱼礁在海底的力学稳定性,本研究基于二阶Stokes波浪理论,以一种圆台型人工鱼礁为例,采用计算流体力学方法实施边界造波,建立求解鱼礁波浪力的叁维非线性波浪数值水槽模型。依据数值计算结果,采用回归分析方法求得鱼礁在二阶Stokes波作用下,正、负向最大受力值及其与波陡的最佳关系方程。结果表明,鱼礁水平波浪力值随波浪运动做周期性正、负变化,同一时刻,其受力值随着波陡值的增加而增大;鱼礁正、负向最大波浪力与波浪波陡值分别呈正、负线性增长关系。(本文来源于《第十九届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)》期刊2019-10-11)

刘佳旺,滕斌[2](2019)在《完全非线性波浪与结构物相互作用模型——基于HOSNWT理论模拟入射波浪》一文中研究指出本文利用完全非线性时域理论求解波浪与结构物相互作用问题。以往类似的研究需要理论解或通过完全非线性数值水槽给定入射条件,但前者受限于摄动理论,无法计算强非线性波浪,而且对于不规则波只能计算到二阶;后者进行数值离散,需要大量的计算时间和存储空间。采用高阶谱数值波浪水槽更加高效、准确地生成非线性波浪,解决入射问题。以截断圆柱绕射为例,给出了规则波作用下波浪爬高、结构受力的计算结果,与实验结果、传统数值模拟结果对比,验证了模型的准确性。对于不规则波与截断圆柱相互作用问题,模型计算出的结构受力呈现出高阶成分。目前的数值模拟结果表明,本文模型有很高的精确性和很广的适用性。(本文来源于《第叁十届全国水动力学研讨会暨第十五届全国水动力学学术会议论文集(下册)》期刊2019-08-16)

樊翔,张景新,刘桦[3](2018)在《单桩结构前后强非线性波浪爬高的数值计算》一文中研究指出海洋工程中,波浪在结构物上的爬高是一个重要的设计参数。当陡波作用于结构物时,结构物前后都会出现爬高,而且对作用于结构物的高阶波浪力有直接的影响。本文基于开源软件OpenFOAM建立了数值波浪水池,研究了陡波与直立单柱的相互作用。空间离散采用有限体积法,时间离散采用隐式欧拉法,波面捕捉采用VOF法。文章利用原先的实验资料验证了计算模型的准确性,随后计算了不同波陡,不同相对直径和不同相对水深下圆柱前后的爬高值。文章在数值结果的基础上求得了圆柱前后的爬高与波陡、相对直径和相对水深的经验公式。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

王启兴,许勇,欧勇鹏[4](2018)在《基于CEEMD的船模非线性波浪力测量信号分析》一文中研究指出针对规则波中船模波浪力测量信号非线性非平稳的特点,提出基于互补集合经验模态分解(CEEMD)的信号分析方法来降低非平稳性并准确提取各阶波浪力组分。首先,对实测信号低通滤波预处理以过滤高频噪声;其次,对预处理后的信号进行CEEMD分析并获得不同频段的本征模态函数(IMF);然后,求取各IMF的归一化自相关函数及其方差,设定方差阈值,根据阈值判定随机噪声占主导的噪声模态和有效模态;最后,采用FFT-FS算法计算各IMF的特征频率,根据各特征频率依次确定波浪力的各阶组分。通过对实测信号的分析表明该方法能够有效地提取信号中的各阶波浪力组分。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2018年17期)

罗凯,王海洋,唐颖,张鑫,王思雨[5](2018)在《基于水弹性方法的船体非线性波浪载荷预报》一文中研究指出文章介绍了叁维水弹性方法的基本原理,引进了一种叁维非线性水弹性方法的数值算法。该算法以叁维水动力理论为基础,充分考虑各种非线性效应,包括静水恢复力的非线性、物面非线性以及砰击力的作用,结合水弹性方法建立船体运动方程,并对船舶在波浪中运动受到的载荷进行预报。计算工况根据设计波法来确定,预报结果与线性计算结果进行了对比,差异主要体现在弹振和砰击方面。(本文来源于《船舶工程》期刊2018年S1期)

曹宏生,潘锡山,朱文谨,王振祥,李春辉[6](2018)在《透空式防波堤港内非线性波浪数学模型及应用》一文中研究指出在含有水深高阶项的椭圆型缓坡方程中考虑波浪的非线性影响,并基于Behrendt辐射边界条件,推导出了考虑反射、透射边界条件的非线性波浪数学模型.采用椭圆浅滩地形试验结果对数学模型进行了验证,数值模拟结果与试验值符合较好.利用该模型进行某透空式防波堤港内波浪数值模拟,得到了合理的港内波高分布,较好地反映了边界反射或透射对港内波况的影响.(本文来源于《淮海工学院学报(自然科学版)》期刊2018年02期)

冯司宇[7](2018)在《非线性波浪统计分布的高阶谱数值模型研究》一文中研究指出极端波浪是一种,发生概率低,发生突然,波高很大,破坏力极强的波浪。对于极端波浪的成因存在很多理论。有理论认为在深水中由于波浪的叁阶非线性相互作用,调制不稳定的存在,会使得极端波浪发生概率增加,而相应的波高分布会也偏离线性理论下的Rayleigh分布的结果。有众多提出的理论下的波高分布形式来描述非线性作用下波浪的分布形式。确定适当的可以描述非线性作用下波浪的波高分布形式,对于预测极端波浪发生概率有着极大的帮助。本文采用了依据高阶谱方法加入非周期性造波边界和消波边界建立的完全非线性数值波浪水池作为数值模型。在二维的条件下,采用JONSWAP谱,模拟了不同有效波高,不同谱宽,不同谱峰周期的多组波况在深水条件下的传播演化过程。探讨了不同波况下,波浪的波高统计参数,频谱,偏度值,峰度值,极端波浪生成概率,在波浪传播过程中的变化。结果表明,波浪的频谱出现了谱峰值减小,谱宽变窄的现象,偏度值与波陡值相关,波峰值与极端波浪生成概率相关,在BFI指数较大的波况(>0.6)会出现峰度值的明显增长,BFI可以作为波况是否会发生调制不稳定的判断依据。选取了5种不同理论下的波高分布,Rayleigh分布,Boccotti分布,GC分布,MER分布和广义的Boccotti分布作为理论波高模型。选取不同波况不同传播距离处的波浪序列进行统计,与理论分布进行对比。在波浪传播的初始阶段,波高分布会小于Rayleigh分布的结果,对于峰度值较小(<3.3)的波列中,广义Boccotti分布都符合较好。对于中等峰度值(3.3-3.6)的波况,极端波高部分与MER和GC分布的结果较为吻合,在波高小于1.8倍有效波高部分,与广义Boccotti分布更为相符。对于峰度值较大的波况,出现极端波浪的极大值远超出几种波浪分布的预测结果。在波峰和波谷分布中,对比了Rayleigh分布,二阶非线性的波峰和波谷分布和加入叁阶非线性修正量的叁阶非线性波峰与波谷分布,在峰度值小于3.5的波况中,叁阶分布与实测结果吻合较好,在更大的峰度值的波况下,出现大的峰值和谷值偏离叁阶分布的结果。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-01)

张楷弘[8](2018)在《大外飘船舶非线性波浪载荷时域水弹性分析方法与应用研究》一文中研究指出对于超大型集装箱船、大型驱逐舰、航母等具有大外飘的船舶,在高海况下易产生因大幅船波相对运动而导致的砰击现象,由此产生高频颤振响应使得船体遭受的非线性波浪载荷幅值和总循环次数增加,会对该类船舶结构的总弯曲强度构成威胁,已引起海事界的极大关注。IACS关于集装箱船纵总强度给出的统一要求UR S 11A中部分考虑了砰击颤振对船体强度影响,ABS、DNVGL、CCS等船级社分别给出了考虑砰击颤振对船体强度影响的评估指南,以上要求或指南一般仅给出了计算要求和计算过程描述,没有给出详细算法和有效的计算工具;军规中对于大外飘舰船设计载荷的确定目前仍主要基于经验公式,不足以反映具体船型的载荷和结构特性。在该类大外飘船舶的设计评估中,为合理考虑砰击颤振对载荷响应及结构安全性的影响,需要研究计及砰击颤振的载荷响应计算方法,开发计算效率和稳定性具备工程实用性的数值计算软件。基于以上目标,本文开展了大外飘船舶二、叁维混合时域非线性水弹性计算方法研究,进行了大外飘船舶波浪载荷模型试验研究,提出了大外飘船舶非线性设计载荷确定方法,给出了考虑船体弹性效应的强度评估方法,主要研究工作如下:1)以经典的叁维结构动力学和势流理论为基础,根据水动力成分的占比大小,结合二维、叁维势流计算的优势,将叁维时域水弹性基础理论加以扩展,建立了有航速大外飘船舶时域非线性水弹性理论计算方法。在叁维瞬时湿表面上计算考虑非线性修正后的入射波压力、流体静压力,通过频域水动力系数与时域水动力系数之间的关系,计及不规则波中不同子波贡献和响应的记忆效应,给出任意波浪形式的辐射、绕射力非线性修正,结合考虑大幅运动下剧烈船波相对运动的实用砰击、上浪载荷计算方法,通过时域求解算法的改进提高时历模拟的效率,并对斜浪工况下的横向运动发散情况进行控制,据此编制了相应的数值计算程序。以颤振响应Benchmark研究中的4400TEU集装箱船为算例船,开展数值验证。通过算例计算与试验数据的对比,证实了模型试验中的“倍频”现象,验证了大外飘船时域非线性水弹性理论计算方法的正确性与适用性。考虑非线性的理论计算对于参数选取较为敏感,为提高理论计算方法在工程实际应用中的适用性和稳定性,对计算参数的选择作了较为细致的探讨。2)较为详细地介绍了考虑结构动力相似的船模试验的相似关系及基于此的试验模型分类,对国内外水弹性模型试验方法进行分类比较,分析主流试验方法的优劣,综合考虑选定变截面分段龙骨梁模型作为试验对象,就其设计中的注意事项、方法步骤以及试验前的准备作内容作以细致描述,给出了关于集装箱船多载荷分量测量的考虑及建议。借助试验过程中数据处理算法的介绍,针对本文模型试验和国际上的公开船模试验与时域非线性水弹性理论计算方法计算结果的响应时历及频谱分析对比,验证了理论方法和数值计算程序的正确性和有效性,分析了“倍频”现象产生的原因、非线性波浪弯矩随波高及航速的变化规律、不规则波中载荷幅值的统计特性、阻尼对高频弯矩成分的影响等。3)以时域非线性水弹性理论计算方法为基础,针对给定的目标舰船,提出基于非线性长短期预报的设计载荷计算方法、非线性设计波法和非线性设计海况法,用于确定设计载荷,给出海况筛选的实用方法和设计海况的确定方法,并将叁种方法的计算结果与规范值、试验值进行对比分析,得出有实际意义的结论。可为基于船舶结构直接计算法的船舶结构设计提供理论支撑,并为船级社的技术指导文件对应的直接计算工具开发维护提供保障,使之更为合理和完善。4)通过疲劳损伤计算的基本方法与原则的介绍,结合国际研究热点,以叁维线性频域水弹性计算结果和谱分析法、时域非线性水弹性理论计算时历和雨流计数法为基础,计算得到考虑砰击颤振和考虑波激振动、砰击颤振联合影响的疲劳损伤。基于多家船级社规范中相关内容的规定,计算、统计、考察、分析了航速、浪向、装载、海况等对总体疲劳计算结果的影响,可据此进行一些计算工作上的简化。直接计算结果和规范计算结果对比分析得出的结论及计算建议,可为大外飘船舶考虑船体弹性效应的疲劳强度评估提供理论及技术支撑。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-04-10)

黄元中,朱良生[9](2017)在《异型预制块护坡非线性波浪爬高的数值模拟》一文中研究指出波浪在防坡堤上的爬高是确定堤顶参数和结构形式的重要参数之一,目前为止非线性波浪在异型预制块护坡波浪爬高的数值模拟研究较少,本文开展了非线性波浪在异型预制块护坡波浪爬高的数值模拟研究。基于FLOW-3D软件平台,使用边界条件法造波,波浪阻尼算法的海绵层模型进行消波,建立叁维数值波浪水槽,构建异型预制块斜坡堤,数值模拟线性波与非线性波下异型预制块护坡波浪爬高过程。水槽中线性波与非线性波的传播模拟结果与理论解拟合较好,非线性波的波浪爬高数值模拟的结果与实际物理模型的结果吻合良好。研究表明:异型预制块护坡波浪爬高的数值模拟方法具有较高精度,可作为波浪爬高试验方法并应用于工程设计。(本文来源于《第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)》期刊2017-09-23)

冯乾栋,李振国,卞鑫,张凡[10](2017)在《深V型舰船在恶劣海况中非线性波浪载荷研究》一文中研究指出深V船型具有良好的总体性能以及耐波性能,因而被普遍认为有着广泛的应用前景。该型船具有明显的首部外飘,在恶劣海况中做大幅运动时,由于非直壁影响与砰击上浪作用,船体波浪载荷呈现明显的非线性。一艘典型的深V船船体模型在耐波性水池中开展了多个航速、多个浪高的和多个浪向的组合工况试验,并使用基于势流理论的二维非线性程序NORS开展了数值计算,对比分析了船体在大波浪航行时的波浪载荷特征,为该型船的结构设计与校核提供了参考。(本文来源于《第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会文集(下册)》期刊2017-08-08)

强非线性波浪论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文利用完全非线性时域理论求解波浪与结构物相互作用问题。以往类似的研究需要理论解或通过完全非线性数值水槽给定入射条件,但前者受限于摄动理论,无法计算强非线性波浪,而且对于不规则波只能计算到二阶;后者进行数值离散,需要大量的计算时间和存储空间。采用高阶谱数值波浪水槽更加高效、准确地生成非线性波浪,解决入射问题。以截断圆柱绕射为例,给出了规则波作用下波浪爬高、结构受力的计算结果,与实验结果、传统数值模拟结果对比,验证了模型的准确性。对于不规则波与截断圆柱相互作用问题,模型计算出的结构受力呈现出高阶成分。目前的数值模拟结果表明,本文模型有很高的精确性和很广的适用性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

强非线性波浪论文参考文献

[1].刘彦.圆台型人工鱼礁非线性波浪受力数值模拟[C].第十九届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下).2019

[2].刘佳旺,滕斌.完全非线性波浪与结构物相互作用模型——基于HOSNWT理论模拟入射波浪[C].第叁十届全国水动力学研讨会暨第十五届全国水动力学学术会议论文集(下册).2019

[3].樊翔,张景新,刘桦.单桩结构前后强非线性波浪爬高的数值计算[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[4].王启兴,许勇,欧勇鹏.基于CEEMD的船模非线性波浪力测量信号分析[J].舰船科学技术.2018

[5].罗凯,王海洋,唐颖,张鑫,王思雨.基于水弹性方法的船体非线性波浪载荷预报[J].船舶工程.2018

[6].曹宏生,潘锡山,朱文谨,王振祥,李春辉.透空式防波堤港内非线性波浪数学模型及应用[J].淮海工学院学报(自然科学版).2018

[7].冯司宇.非线性波浪统计分布的高阶谱数值模型研究[D].大连理工大学.2018

[8].张楷弘.大外飘船舶非线性波浪载荷时域水弹性分析方法与应用研究[D].哈尔滨工程大学.2018

[9].黄元中,朱良生.异型预制块护坡非线性波浪爬高的数值模拟[C].第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下).2017

[10].冯乾栋,李振国,卞鑫,张凡.深V型舰船在恶劣海况中非线性波浪载荷研究[C].第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会文集(下册).2017

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