楼云锋， 杨 勋， 王洪良， 葛鸿辉， 金先龙

(1.上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240；2.上海交通大学 机械系统与振动国家重点试验室，上海 200240；3.上海核工程设计研究院,上海 200233)

防浪堤结构广泛用于沿海港口、沿海核电站等重要设施，日本3.11地震海啸中釜石港防波堤有效阻挡了海啸冲击速度，减轻了大风浪对沿海设施造成的破坏。对防浪堤抗震、抗波浪冲击及越浪问题已有研究，其中防浪堤抗大风浪冲击研究由于冲击过程含较复杂的流-固耦合瞬态冲击问题，采用何种有效方法分析该问题成研究重点。

Isaacson等[1]理论研究波浪对水平圆柱的冲击作用，获得最大冲击系数Cs=3.04～7.79，考虑结构动力响应等因素修正后为4.29。Cuomo等[2]为研究波浪对竖直墙冲击作用力，通过物理模型试验总结出竖墙表面波压力计算经验公式。随计算方法的改进与计算机性能的提高，数值模拟可能会发挥更大作用。Hajivalie等[3]采用RANS模型模拟二维直立式防浪堤受孤波冲击及越浪过程。Hur等[4]通过VOF模型与多孔体模型相结合数值模拟研究三维潜堤的波浪力，结果与经验公式吻合。Losada等[5-6]采用COBRAS模型对斜坡堤冲击越浪过程进行模拟，所得数据与实验一致。而Zhang等[7]运用ALE方法分析船舶碰撞时流固耦合作用，认为ALE方法较好反映液体与固体间作用。Marco等[8]研究箱内液面大幅晃动问题，将ALE方法与其它数值模拟方法进行比较，且与实验结果吻合较好。通过简单结构物模试验研究总结出诸多规律及理论模型。但对复杂三维模型，理论方法显然不适用。……