杨 衡，孙龙泉，刘 莹，姚熊亮

（哈尔滨工程大学 船舶工程学院，哈尔滨 150001）

波流作用下圆柱体入水特性的三维数值模拟研究

杨 衡，孙龙泉，刘 莹，姚熊亮

（哈尔滨工程大学 船舶工程学院，哈尔滨 150001）

结构在实际海况中入水受到多种载荷的共同作用，同时还伴随波浪作用的影响，因此该过程是一个强非线性的过程。针对结构在波、流中入水过程的特点，将入射波（波、流）引入非线性双渐进法，研究三维刚体圆柱体在波、流及波流联合作用下入水过程运动响应及姿态的变化，计算结果与试验结果符合得较好，非线性双渐进法适用于分析三维刚体波、流中入水问题。结果表明在近波面附近，结构受波浪作用明显，入水相位、浪级、流速及波流速度矢量差异对结构入水运动速度及轨迹影响明显。

入水；波流；非线性；双渐进法（DAA）

0 引 言

结构入水过程中会产生砰击现象，在真实的海况条件下，还要受到波浪、洋流的影响，结构入水过程中运动响应及姿态与波、流的传播方向、浪级和入水相位[1]有关，对结构入水过程的安全性及入水轨迹的稳定性非常重要。结构在波、流中入水，除受到浮力、结构自身重力、砰击载荷外，还要考虑到波、流载荷对结构的影响，同时还伴随波、流的运动及波面的非线性变化，因此该过程是一个强非线性瞬态流固耦合过程，包括湿表面、自由面边界条件和伯努利方程的非线性。

目前对入水砰击问题研究较多，研究对象以二维楔形体为主，自由液面多为自由平面。……