近岸水域波浪与结构物相互作用的数值模拟

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1、上海交通大学硕士学位论文近岸水域波浪与结构物相互作用的数值模拟姓名：陆志妹申请学位级别：硕士专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：缪国平20070101上海交通大学硕士学位论文化两个方面对矩形浮箱在近海水域中的运动特性进行了具体的数值计算和研究。第三，利用缓坡方程－边界元方程耦合模型对缓变水深水域内存在沙坎或沙沟的地形和浮体的相互作用进行了数值模拟，提供了近岸水域内研究浮体水动力特性的参考。最后，从理论上考察了波浪在传播过程中不同区域匹配条件的合理性。采用分区特征函数展开和匹配的解析方法研究波浪与V形贯底式防波堤的相互作用，对V形防波堤周围海域的波浪场、掩蔽效果和作用在防波堤上的

2、波压力、力矩进行了数值研究。本文在对近岸海域波浪传播变形进行成功数值模拟的基础上，对近岸波浪传播及其与结构物特别是与浮式结构物的相互作用进行了比较深入的研究，其成果可以直接为近岸水域海洋开发服务。关键词数值模拟，速度势，缓坡方程，边界元法，波浪力，水动力系数II摘要NUMERICALSIMULATIONOFWAVEINTERACTIONWITHSTRUCTURESINTHECOASTALZONEABSTRACTWiththedevelopmentofsocialeconomy,thestudyofwaveinteractionwithmarinestructuresisofpart

3、icularimportanceincoastalengineering.Thedesignconceptionandprotectionofmarinestructuresalwayscallforagoodknowledgeofnearshorewavepropagationcharacteristicsandwaveinteractonwithcoastalstructures.Thepresentdissertationmakesapilotstudyinthewaveinteractionwithstructuresinthecoastalzonewhichisbenef

4、ittothedesignofcoastalstructuresandexplorationofoceanresources.Inthepresentdissertation,anewmildequationmathematicalmodelandamildslopeequation-boundaryelementmethodcoupledIII上海交通大学硕士学位论文modelareestablishedwhichtakeintoaccounttheseabottomtopographyinfluenceonwavepropagationandwaveinteractionwit

5、hstructures,especiallyfloatingstructures,toinvestigatethecharacteristicsofthewaveforcesandstructuremotionsundertheinfluenceofdifferentwavesandtopography.Firstly,anewmildslopemodelisestablished,whichemploystheislandboundaryconditionsandself-adaptivegridtechnique,tonumericallysimulatethewaveevol

6、utionandtheinteractionbetweenwaveandstructureswithcomplicatedboundaries.Secondarily,undertheassumptionsoflinearwavetheory,amildslopeequation-boundaryelementmethodcoupledmodelisestablished,whichcannumericallyanalysetheinteractionbetweenwavewithstructuresinthecoastalzoneundertheinfluenceofwaterb

7、ottomtopography.Numericalresultsarepresentedwhichillustratetheeffectsofvariouswavelengthsandbottomtopographyonthemotionsofarectangularfloatingstructureinthecoastalzone.Thirdly,thewaveinteractionwithfloatingstructuresisinvestigatednumeri