波浪对四角空心块体作用的数值模拟

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1、ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士享位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ￥＇Ｉ１§５波浪对四角空心块体作用的数值模拟口，、／港、海岸及近海工程学糾去丨丨作者姓名途違永学教授指导教师————王２０１５年６月８日答辩日期————＿＿＿＿－－ｉ．‘．＾硕士学位论文波浪对四角空心块体作用的数值模拟ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｖｅｉｍｐａｃｔｏｎＨｏｌｌｏｗＳｑｕａｒｅ作者姓名：徐志林学科、专业：

2、港口、海岸及近海工程学号２１２０６２８６：：王永学指导教师完成日期：２０１５年５月１日大遠理工大營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明：工作者郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了謝意。若有不实之处，本人愿意承担

3、相关法律责任。：波浪对四空心块体作用的数值模拟学位论文题目，作者签名：：曰期月义日大连理工大学硕士学位论文摘要在海洋工程领域，防波堤、护岸等防浪结构起着抵御波浪冲击、保护后方港区或陆地的作用。四脚空心块体作为防浪结构中常见釆用的护面块体形式，在众多研究中被广泛关注。随着计算机技术与计算流体动力学的发展，釆用数值模拟方法开展对波浪与四脚空心块体间相互作用问题的研究越来越受到重视。ＳｍｏｏｔｈｅｄＰａｒｔｃ本文采用无网格粒子方法光滑粒子流体动力学（ｉｌｅＨｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ，ＳＰＨ）幵展了对波浪对四脚空心块体

4、作用的三维数值模拟工作，模拟了波浪与单个四脚空心块体、波浪与由众多四脚空心块体构成的斜坡堤模型间的相互作用。首先建立了基于ＳＰＨ方法的三维数值水槽模型。在建立数值模型的过程中，引入了多种伴随算法，如固边界处理中使用虚粒子法，相邻粒子搜索中釆用链表分析法，时间－积分采用预报校正格式等。基于ＡｕｔｏＣＡＤ可视化平台建立了四角空心块体模型，并对建立的模型进行离散。在完成水槽结构及四角空心块体的建模与离散工作后，通过异形区域粒子填充方法实现对水槽内流体粒子的填充。并针对三维模型粒子数目众多、计算耗时巨大的情况，应用基于ＯｐｅｎＭＰ的并行算法

5、实现对程序的并行计算，以提高计算速度。应用建立的三维数值水槽模型幵展对规则波对单个四脚空心块体及斜坡堤模型作用的模拟，研究了规则波与二者相互作用时四脚空心块体周围流场流速、压力变化，块体受力情况以及波浪在斜坡堤上冲击爬坡过程。关键词：三ＳＰＨ四脚空心维；水动力学；块体；数值模拟－－Ｉ波浪对四脚空心块体作用的数值模拟ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｖｅｉｍａｃｔｏｎＨｏｌｌｏｗＳｕａｒｅｐｑＡｂｓｔｒａｃｔＣｏａｓｔａｌｄｅｆｅｎｃｅｓｓｕｃｈａｓｂｒｅａｋｗａｔｅｒａｎｄｒｅｖｅｔ

6、ｍｅｎｔａｒｅｂｕｉｌｔｔｏｒｏｔｅｃｔｔｈｅｏｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｐｐｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｃｏａｓｔａｌｚｏｎｅｓ．Ｔｈｅｓｅｄｅｆｅｎｃｅｓｒｏｔｅｃｔｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａａｉｎｓｔｓｔｏｒｍｓｕｒｅａｎｄｐｇｇａｒｅ－ｗａｖｅｓｔａｔｍａｃａｕｓｅｒｕｎｕａｎｄｏｖｅｒｔｏｉｎｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｌｅａｄｎｔｏｏｔｅｎｔａａｍａｅｌｇｈｙｐｐｐｇｉｇｐｉｌｄｇａｎｄｆｌｏｏｄｉｎｏｆｔｈｅａｒｅａｂｅｈｉｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ａｓａ

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8、ｍｅｔｈ