苏晓杰，宁德志，滕斌

(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024)



孤立波与带有窄缝结构作用的数值模拟研究

苏晓杰，宁德志，滕斌

(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024)

摘要:针对孤立波式极值波浪与带有窄缝两结构相互作用问题，采用活塞推板造波法以及时域高阶边界元方法建立了自由水面满足完全非线性边界条件的二维数值波浪水槽模型。求解中采用混合欧拉－拉格朗日方法追踪流体瞬时水面，运用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势，利用加速度势的方法来求得作用结构上的瞬时波浪荷载。通过与已发表的数值与实验结果对比，验证了所建模型的准确性。同时通过大量的数值计算研究了窄缝及结构尺寸对迎浪侧波浪爬高，窄缝内波面升高，背浪侧透射浪高以及箱体所受波浪荷载的影响规律。

关键词:窄缝;数值波浪水槽;孤立波;波浪力;高阶边界元

随着海洋工程的不断发展，大型海上结构物被大量使用，这些结构物多由多模块组成，模块之间存在尺度很小的窄缝［1］。多体船以及多船进行联合作业时，船体之间也会有相比船体尺度很小的窄缝出现。在某些频率波浪的作用下，共振现象随之发生，窄缝内发生很大的波面升高，对结构物产生很大的波浪荷载。很多学者研究了波浪与带窄缝浮体的相互作用，但大多研究局限于一般的规则正弦波。Miao等［1］采用渐近匹配法研究了带狭缝二维双箱的共振现象，指出了共振频率与方箱的吃水深度和狭缝宽度的关系。……