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1、第３５卷第６期海洋工程Ｖｏｌ.３５Ｎｏ.６２０１７年１１月ＴＨＥＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＮｏｖ.２０１７文章编号:１００５-９８６５(２０１７)０６-００５５-０７没水倾斜板式防波堤消波性能分析王禹龙,上官子昌,董榅键,祁隆(大连海洋大学海洋与土木工程学院,辽宁大连１１６０２３)摘要:提出了一种将波浪中倾斜板问题等效化简为波浪中水平板单元组的方法,该方法建立在使用分离变量法求解水工结构边值问题的基础上,并使用伽辽金法精确求解连续边界条件,确定考虑衰减波态的速度势函数,从而求解没水倾斜板结构的消波性能。等效化
2、简法计算精度于边界元法相当,且计算单元数量少、开销低。基于二维线性势波理论,对没水倾斜板式防波堤消波性能分析显示,没水板的倾斜角度、没水深度与板长是结构消波性能的控制因素:没水倾斜板防波堤的消波性能优于没水水平板防波堤的消波性能,随着没水板结构的倾斜角度增大,没水倾斜板结构的波浪透射系数显著减小,且长板优于短板,浅板优于深板;与前人的水槽实验对比显示,相对没水深度与波陡影响结构的消波性能,且波陡造成的波浪破碎贡献了显著的波能消耗。该结论对板式防波堤的结构配置、优化设计有重要意义。关键词:等效化简;特征展开;伽辽金法
3、;倾斜板;潜堤;消波中图分类号:ＴＶ１３９.２文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.１６４８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５-９８６５.２０１７.０６.００７ＷａｖｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｕｂｍｅｒｇｅｄｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｂｒｅａｋｗａｔｅｒＷＡＮＧＹｕｌｏｎｇ,ＳＨＡＮＧＧＵＡＮＺｉｃｈａｎｇ,ＤＯＮＧＷｅｎｊｉａｎ,ＱＩＬｏｎｇ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＯｃｅａｎａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ＤａｌｉａｎＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｄａｌｉａｎ１１６０２３,Ｃｈｉｎａ
4、)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｗａｖｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｗｉｔｈａｓｕｂｍｅｒｇｅｄｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｓａｇｒｏｕｐｏｆｓｕｂｍｅｒｇｅｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｌａｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓ.ＴｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｖａｒｉａｂｌｅｍｅｔｈｏｄａｎｄＧａｌｅｒｋｉｎｍｅｔｈｏｄａｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｖａｌｕｅｐｒｏｂｌｅｍａｒｏｕｎｄｔｈｉｓｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔ
5、ｏｆｉｎｄｔｈｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙｓｏｌｕｔｉｏｎ.Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ,ａｎｅｑｕｉｖａｌｅｎｔａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ,ｈａｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｑｕｉｔｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｗｉｔｈａｆａｉｒｓｐｅｅｄｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｂｏｕｎｄａｒｙｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｗｏ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｉｎｅａｒｗａｖｅｔｈｅｏｒｙ,ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｗａｖｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｐｅｒ
6、ｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｕｂｍｅｒｇｅｄｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｂｒｅａｋｗａｔｅｒｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ,ｗａｔｅｒｄｅｐｔｈａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｐｌａｔｅａｒｅｃｒｉｔｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓ.Ｔｈｅｗａｖｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｏｖｅｒｔｈｅｓｕｂｍｅｒｇｅｄｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄ,ｔｈｅｌｏｎｇｐｌａｔｅｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｈｅｓｈｏｒｔｏｎｅ,ａｎｄｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｓｕｂｍｅｒｇｅｄｐｌａ
7、ｔｅｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｈｅｄｅｅｐｏｎｅ.Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｗａｖｅｄｅｐｔｈａｌｓｏｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｔｈｅｗａｖｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ,ａｎｄｔｈｅｗａｖｅ-ｉｎｄｕｃｅｄｗａｖｅｂｒｅａｋｉｎｇｏｖｅｒｐｌａｔｅｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｔｈｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｗａｖｅｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃ
8、ｅｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｉｓｔｙｐｅｏｆｐｌａｔｅｂｒｅａｋｗａｔｅｒ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ;ｅｉｇｅｎｆｕｎｃｔｉｏｎｅｘｐａｎｓｉｏｎｓ;Ｇａｌｅｒｋｉｎｍｅｔｈｏｄ;ｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅ;ｓｕｂｍｅｒｇｅｄｂｒｅａｋｗ
