极端波对海上空架平板结构物的砰击作用
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摘要
极端波浪对近海工程结构物的砰击往往伴随着波浪破碎、翻卷、越浪等强非线性现象,而且这些现象对于薄尺度、小尺度、细长杆等结构物的影响尤为明显。以往大都采用势流理论求解这些问题,但较难考虑强非线性效应和粘性效应,这使得研究结果不能很好地反映实际工程所面临的真实问题。本文基于粘性流理论,采用高阶CIP(Constrained Interpolation Profile)数值方法建立了二维多相流强非线性粘流数值水槽。基于该模型模拟了孤立波对静水面以上水平薄板的强非线性砰击作用。研究了水深、波高以及平板与静水面的距离等参数对孤立波与平板砰击效应的影响,并将部分数值结果与相应实验数据进行了对比,拟合较好。该数值模拟充分考虑了孤立波与平板作用过程中的强非线性效应和粘性效应,该模型对海啸波与近海结构物的相互作用等工程问题具有一定的理论指导意义。
引文