波浪与开孔结构相互作用问题的比例边界有限元方法研究

项目名称： 波浪与开孔结构相互作用问题的比例边界有限元方法研究

项目编号： No.51409038

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 水利工程

项目作者： 刘俊

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 开孔结构由于具有良好的减小波浪反射和自身所受波浪力的特性，越来越多地受到人们的重视。但开孔结构的消浪机理十分复杂，这其中仍存在大量亟需解决的问题，如考虑任意几何形状、非线性波浪、开孔结构运动以及开孔壁两侧压力呈非线性关系等对开孔结构水动力特性的影响尚少见报道。本项目基于具备高精度和高效率的比例边界有限元法深入研究波浪与开孔结构物相互作用问题。项目的主要研究内容包括：建立具有任意几何形状的开孔结构水动力特性的比例边界有限元模型；在此基础上，对影响开孔结构水动力特性的因素（包括波浪参数、结构物的几何、材料参数等）进行详细分析，并研究这些参数对消波、防波效果的影响进行分析；基于壁面压差与法向速度呈二次关系边界条件进行理论和数值分析；揭示非线性波浪对开孔结构荷载的影响规律；分析开孔结构分别做横荡、垂荡、横摇等运动时对结构所受波浪力等的影响。本研究工作的开展可加深了解波浪与开孔结构相互作用的机制。

中文关键词： 比例边界有限元方法；开孔结构；水动力特性；结构地基相互作用；等几何分析

英文摘要： The porous structures have been considered for the sake of good effect on reduction of wave force and wave run-up around the outside of the structure. Many researchers have investigated the interaction wave with porous structures. However, due to the comp

英文关键词： Scaled boundary finite element method；Porous structure；Hydrodynamic characteristics；Soil-structure interaction；Isogeometric analysis