用于预测前进中船舶运动的水动力学模型

本工作研究了预测波浪系统对前进中船舶所引起的荷载和运动的问题（即浸没现象）。假设船体刚性，船舶运动由刚体力学方程描述。通过采用无粘性、无旋动流体模型进行水动力学分析，导致拉普拉斯方程的初值问题，与船舶运动耦合，由于存在移动边界（船体表面和空-水界面）的存在，呈现出强非线性特征。因此，通过假设船舶运动为小幅度，进一步简化了数学问题，得到流体力学问题的线性模型。在此背景下，开发了两种方法：一种在频域，另一种在时域。为两种形式都实现了计算代码，获得了针对几何复杂度日益增加的船体的广泛结果。对于频域模型，系统研究了多种船体形状，与实验数据比较显示结果令人满意。所开发的代码被应用于参考问题，即在无波浪条件下船体离岸的情形，与来自 stationary codes 的实验和数值结果的令人满意的对比表明了该方法的良好潜力。