[发明专利]一种波浪作用下浮体的水动力响应的测量方法及系统

摘要

本发明公开了一种波浪作用下浮体的水动力响应的测量方法及系统，方法包括：建立浮体几何模型，确定计算域；对边界进行网格划分，储存网格的节点信息；建立边界积分方程和刚体运动方程；求解初始时刻的边界积分方程和刚体运动方程，得到初始时刻固体边界上各个节点的速度势、自由水面边界上各个节点的速度势导数、浮体上的波浪力以及浮体运动的位移、速度和加速度；根据计算得到的初始时刻各个节点的参数，计算得到下一时刻固体边界上各个节点的速度势、自由水面边界上各个节点的速度势导数、浮体上的波浪力以及浮体运动的位移、速度和加速度。本发明解决了现有方法中对波浪与结构物相互作用过程中的非线性考虑不足的问题，提高了计算精度。

主权项

1.一种波浪作用下浮体的水动力响应的测量方法，其特征在于，包括：建立浮体的几何模型，并根据所述浮体的几何模型大小确定计算域；对边界进行网格划分，并储存所述网格的节点信息，所述边界包括固体边界和自由水面边界，所述固体边界包括浮体边界和计算域边界；建立边界积分方程和非线性波浪与浮体相互作用的刚体运动方程；根据初始时刻所述自由水面边界上的各个节点的速度势和初始时刻所述固体边界上的各个节点的速度势导数，对所述边界积分方程进行离散求解，得到初始时刻所述固体边界上的各个节点的速度势以及所述自由水面边界上的各个节点的速度势导数；根据初始时刻所述浮体边界上的各个节点的速度势和所述刚体运动方程，计算得到初始时刻作用在所述浮体上的波浪力以及所述浮体运动的位移、速度和加速度；根据初始时刻所述自由水面边界上的各个节点的速度势，通过自由水面边界条件计算得到下一时刻所述自由水面边界上的各个节点的速度势，并根据初始时刻所述固体边界上的各个节点的速度势导数，通过位移、速度和加速度之间的导数关系计算得到下一时刻所述固体边界上的各个节点的速度势导数；根据下一时刻所述自由水面边界上的各个节点的速度势和所述固体边界上的各个节点的速度势导数，对所述边界积分方程进行离散求解，得到下一时刻所述固体边界上的各个节点的速度势以及所述自由水面边界上的各个节点的速度势导数；根据下一时刻所述固体边界上的各个节点的速度势和所述刚体运动方程，计算得到下一时刻作用在所述浮体上的波浪力以及所述浮体运动的位移、速度和加速度。