基于SPH方法的雙方箱浮防波堤的數(shù)值研究.pdf

1、浮式防波堤具有基地適應(yīng)性強(qiáng)、便于水體交換、施工簡(jiǎn)便和造價(jià)較低等優(yōu)勢(shì)，在游艇碼頭、人工海水浴場(chǎng)、深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖、施工現(xiàn)場(chǎng)和采油平臺(tái)等水域的掩護(hù)中有廣闊的應(yīng)用前景。消波浮體的相對(duì)寬度、結(jié)構(gòu)型式和系泊條件是影響浮防波堤水動(dòng)力特性的重要因素。本文采用目前較新的SPH方法對(duì)錨鏈錨固的雙方箱浮防波堤進(jìn)行數(shù)值研究。
　　本文運(yùn)用SPH方法在二維數(shù)值波浪水槽中建立了錨鏈錨固的雙方箱浮防波堤的數(shù)值模型。在該模型中流體運(yùn)動(dòng)控制方程采用質(zhì)量守恒方程和動(dòng)量

2、守恒方程。在這兩種方程轉(zhuǎn)化為SPH形式的過(guò)程中使用了CSPM-R方法。浮體的動(dòng)力學(xué)控制方程采用牛頓第二定律和剛體運(yùn)動(dòng)微分方程。錨鏈力的計(jì)算采用集中質(zhì)量法簡(jiǎn)化錨鏈，根據(jù)胡克定律和靜力平衡方程建立錨鏈力的迭代算法。固邊界條件采用固壁粒子法處理，時(shí)間積分采用預(yù)測(cè)-校正格式。用該數(shù)值模型計(jì)算了單方箱浮防波堤和雙方箱浮防波堤的水動(dòng)力特性，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果吻合較好。然后用該數(shù)值模型比較了相對(duì)寬度相同的單方箱和雙方箱浮防波堤的水動(dòng)力特性，

3、最后計(jì)算了不同錨固方式、不同錨鏈拖地長(zhǎng)度和不同錨鏈剛度下雙方箱浮防波堤的水動(dòng)力特性。
　　計(jì)算結(jié)果表明:雙方箱浮防波堤在消浪效果、運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和錨鏈?zhǔn)芰Ψ矫娑純?yōu)于單方箱浮防波堤。平行錨固的雙方箱浮防波堤和交叉錨固的雙方箱浮防波堤相比，二者消浪效果差不多，但前者在運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和錨鏈?zhǔn)芰Ψ矫鎯?yōu)于后者。錨鏈相對(duì)拖地長(zhǎng)度、錨鏈剛度對(duì)交叉錨固的雙方箱浮防波堤具有較大影響，錨鏈相對(duì)拖地長(zhǎng)度越小、錨鏈剛度越大，其消浪性能越好，但錨鏈?zhǔn)芰?huì)隨之增加。本文