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(中国船级社, 天津 300457)

三维时域水动力分析技术综述

孙昊,孙葳

(中国船级社,天津300457)

详细阐述三维时域水动力分析的数值模拟方法以及根据非线性因素的考虑程度形成的几种非线性理论，并对其适用范围、技术发展现状和工程应用情况作简要分析，为海洋结构物水动力性能分析选取合适的理论方法提供一定的参考。

水动力分析；时域；非线性；数值模拟方法

0 引 言

波浪与浮体相互作用问题的耐波性研究是海洋结构物设计开发需要解决的关键问题之一。目前，用于海洋结构物的运动及载荷预报的理论方法主要有：三维线性零航速频域理论、三维线性时域理论以及三维非线性时域理论等。三维频域零航速理论已具有比较成熟的数值计算方法，在解决海洋工程水动力这类零航速问题时得到广泛应用。然而，频域水动力分析方法仅适用于求解稳态问题，无法求解瞬态问题以及非线性问题。随着计算机技术的飞速发展，时域水动力分析技术已在工程上获得越来越多的应用。这主要是由于建造超大型浮体迫切需要在时域内进行非线性浮体运动及载荷响应分析。

基于线性波浪理论和浮体微幅摇荡运动假定的线性水动力分析方法已经被工程界广泛采用。但由于在线性自由面以及平均湿表面上满足的简化及假定边界条件下，线性理论在预测浮体运动及对其机理的解释方面具有很大的局限性，进而无法准确预报浮体在波浪中的运动及载荷响应。……