国家自然科学基金(51379051)
- 作品数：9 被引量：12H指数：2
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- SPH-ALE方法在数值造波中的应用研究被引量：3
- 2015年
- 应用传统的SPH方法处理数值造波问题有一定的局限性,波浪在传播过程中由于能量耗散会出现衰减,且粒子压力场存在数值震荡。该文基于SPH-ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方法,提出了一种适用于黎曼解算法的时间积分方法,详细论述了对自由面粒子的捕捉方法。采用SPH-ALE方法分别对规则波传播、强非线性波的破碎、孤立波生成及在斜坡上的破碎进行了数值模拟。模拟结果表明,该方法可以有效地解决波浪衰减及压力场不稳定问题,并且可以有效捕捉波浪破碎的瞬时形态。
- 上官子柠韩端锋马庆位
- 关键词：黎曼解孤立波波浪破碎
- 轴对称体砰击载荷的三维动网格数值计算
- 2017年
- 基于三维边界元方法研究了三维轴对称体入水砰击载荷的数值算法。算法从三维力学模型出发，继承了Wag—ner自由液面抬升理论，引入浸深因子Cw以确定自由液面抬升高度，并且将自由液面线性化处理，同时考虑网格运动，在自由液面附近对网格进行截断重构，以确保水下湿面积的精准。算法中使用考虑加权运动项的非线性伯努利方程计算得到入水结构的表面压力，进一步积分可得入水结构的总体受力。此外，文中分别通过Nisewanger的圆球入水试验与Alaoui的圆锥入水试验对算法的正确性及适用性进行了验证。
- 闫发锁于龙超赵九龙张大刚
- 关键词：轴对称体砰击载荷自由液面
- SPH边界处理中两种排斥力模型的对比分析被引量：2
- 2014年
- 边界排斥力模型是SPH算法中固壁边界施加的方法之一,可以有效地防止粒子穿透边界,并且适用于处理复杂的边界问题。文章以Lennard-Jones和法向排斥力两种经典模型,模拟了二维溃坝,并在传统的法向排斥力模型基础上,增加了修正项,用以防止在计算时出现奇点导致运算崩溃。通过分析两种排斥力模型得到的流体粒子速度矢量,以及与相关文献、试验数据进行对比可知,前者对临近边界的流体粒子有较大的扰动,导致粒子运动紊乱、流动受阻,后者则更适用于SPH的计算。
- 上官子柠马庆位韩端锋
- 关键词：光滑粒子流体动力学溃坝
- 轴对称体砰击载荷的三维动网格数值计算被引量：1
- 2017年
- 基于三维边界元方法研究了三维轴对称体入水砰击载荷的数值算法。算法从三维力学模型出发,继承了Wagner自由液面抬升理论,引入浸深因子Cw以确定自由液面抬升高度,并且将自由液面线性化处理,同时考虑网格运动,在自由液面附近对网格进行截断重构,以确保水下湿面积的精准。算法中使用考虑加权运动项的非线性伯努利方程计算得到入水结构的表面压力,进一步积分可得入水结构的总体受力。此外,文中分别通过Nisewanger的圆球入水试验与Alaoui的圆锥入水试验对算法的正确性及适用性进行了验证。
- 闫发锁于龙超赵九龙张大刚
- 关键词：轴对称体砰击载荷自由液面
- 垂荡式波浪能装置运动模型数值分析被引量：1
- 2016年
- 垂荡式波浪能装置在海洋可再生能源开发中被广泛应用,通过浮子与摇杆在垂荡方向的相对运动吸收波浪能。在以往相关的运动预报数值分析中,通常基于微幅波假设,仅考虑浮子与摇杆在垂荡方向的运动,忽略摇杆其他自由度运动。建立并求解了垂荡式波浪能装置的非线性联合运动方程组,分析垂荡式波浪能装置的波浪载荷、浮子与平台连接处的受力情况。数值计算系统的运动响应,并将计算结果与已有的试验数据进行比较验证,结果表明数值模拟的垂荡式波能装置的运动响应与试验结果相符合。最后,应用本计算方法分析PTO(power take-off)参数对波能装置发电性能的影响。
- 丁松韩端锋
- 关键词：数值模拟
- 典型自由面流动问题的SPH-ALE数值模拟被引量：2
- 2017年
- 应用基于黎曼解的SPH-ALE方法对两种典型自由面流动问题进行数值模拟,并提出一种一阶核函数修正压力计算方法,通过对临近边界的水粒子压力进行核积分,近似估算固壁边界压力.给出不同时刻的流场压力分布及自由液面演化过程,将计算结果与相关的试验值及数值解进行对比,分析结果表明:SPH-ALE方法较传统SPH方法在流场压力计算精度上有较大的改进,在处理强非线性自由面流动问题时能够达到较高的精度.
- 上官子柠周秀丽宋鑫陈谦
- 关键词：黎曼解
- 漂浮式风-浪能混合利用系统运动模型数值分析被引量：1
- 2016年
- 风浪能混合发电技术具备可提高平台利用效率、增加并稳定发电量和减小发电成本的特点。本文以STC型漂浮式风浪能混合利用系统为例,建立并求解风浪能混合利用系统的非线性联合运动方程组,分析风浪能混合利用系统的波浪载荷、风载荷。计算风浪能混合利用系统的运动响应,并将数值计算的结果与已有的试验数据进行比较,验证了风浪能混合利用系统数学运动模型的准确性和适用性。应用该数学运动模型分析PTO(power takeoff)参数BPTO对波能装置发电性能的影响。在一定范围内,增加BPTO使俘获宽度比曲线带宽变小,且俘获宽度峰值对应入射波频率向低频区转移。
- 韩端锋丁松马庆位
- 关键词：数值模拟能量吸收装置
- 振荡浮子式波浪能装置运动预测数值分析方法被引量：1
- 2016年
- 针对振荡浮子式波浪能装置,考虑其中浮体的6自由度运动及浮子与浮体之间的相对垂荡运动,推导非线性联合运动方程。基于细长体理论对该装置在作业海况下的波浪载荷进行分析。将该数学运动模型与已有的试验数据进行对比,验证了模型和分析方法的准确性。
- 丁松韩端锋刘峰刘杨
- 关键词：波浪载荷
- 二维楔形体入水的SPH-ALE数值模拟被引量：1
- 2014年
- 采用基于黎曼解的SPH-ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)方法对二维楔形体入水的初期过程进行了数值模拟,提出了一种法向排斥力模型与核函数修正相结合的方法来处理固壁边界,用以防止模拟过程中水粒子穿越固壁边界,并通过对核半径影响范围内的水粒子压力积分得到边界处的压力值。给出了楔形体边界处流场的压力变化特征与楔形体的速度变化时历图,并与相关的理论值及试验值进行了对比验证。
- 上官子柠韩端锋
- 关键词：黎曼解
