教授 博士生导师 硕士生导师
主要任职：建设工程学院副院长
其他任职：海岸与海洋工程全国重点实验室主任
性别：男
毕业院校：大连理工大学
学位：博士
所在单位：建设工程学院
学科：港口、海岸及近海工程
流体力学
办公地点：海岸与海洋工程全国重点实验室Ａ３０９
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发布时间：2019-03-11
论文类型：期刊论文
发表时间：2017-09-18
发表刊物：力学学报
收录刊物：EI、Scopus、CSCD
卷号：49
期号：5
页面范围：1042-1049
ISSN号：0459-1879
关键字：非线性波浪;波浪爬高;时域模拟;高阶边界元;GN理论
摘要：基于时域高阶边界元方法,建立了完全非线性二维数值波浪水槽,对非周期波浪与直墙的相互作用问题进行了模拟和研究.自由表面满足完全非线性自由水面运动学和动力学边界条件,采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪瞬时自由面流体质点,采用四阶Runge-Kutta法对下一时间步的波面和自由面速度势进行更新.采用加速度式法求解直墙表面速度势的时间导数,对瞬时物体湿表面上的水动力压强积分,得到作用在物体上的瞬时波浪力.首先,将全非线性与Serre-Green-Naghdi(SGN)模型的结果进行了对比分析,发现对于大幅值双入射波问题,仅满足弱色散关系的SGN模型大大低估了最大波浪爬高;其次,研究了双入射波与直墙的非线性作用问题,发现线性预报对波浪最大爬高有较大低估,而波浪的非线性成分不只导致了自由面爬高的异常增大,也引起了局部自由面的高频振荡,该物理过程中,直墙所受的波浪载荷,也展示出了与波浪爬高相似的非线性特性;最后,对波浪爬升和波浪力的时间历程进行了频谱分析,发现入射主频波的部分能量传递给了更高频的波浪成分,反映出该问题具有典型的非线性特性.
