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船舶力学2026年第03期:波浪对直墙结构冲击的SPH模拟研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:余阿超;桂琴琴;段雪建;

单位:宁波大学海运学院;大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室;

摘要:波浪与海洋结构物之间的相互作用存在复杂几何边界和波浪砰击、越浪等现象。为精确地模拟波浪与海洋结构物的相互作用,本文采用一种无网格粒子法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH),基于DualSPHysics,建立了数值波浪水槽模型。模型利用推板造波,模拟了规则波的传播过程,且对不同粒子间距下的波面升高进行分析,结果表明该模型能够生成稳定且满足要求的规则波,验证了该模型的准确性。进一步,基于该模型模拟了规则波在不同水深条件下对直墙的冲击过程。在波浪冲击和水体惯性力的共同作用下,直墙上不同位置的压力呈现如下特征:在短时间内迅速达到峰值,随后减小,再次增大,最终降低,压力随时间的变化曲线表现为马鞍状。对比同时刻的波浪形态和速度场,分析发现波浪与直墙的夹角以及水头攀升是导致这一马鞍状压力特性的主要因素。

关键词:DualSPHysics模型;;SPH方法;;波浪冲击;;直墙结构

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51509134)