基于有限体积法的散装货物在波浪中运动的单体 3D 数值模型
流体动力学
2024-11-05 v1 数值分析
数值分析
摘要
本文提出了一种用于在波浪中模拟带有散装货物的船舶的单体方法，基于有限体积框架。该模型将空气、水与货物三相的体积分数函数方法相结合，同时引入散件材料模型。该方法通过假设船舶空载 hull 为刚体的方式来体现船舶动力学。对 3D 情形应用了三自由度刚体动力学求解器。该模型还包括无粘性远场边界条件，以便生成靠近船舶的线性波浪，并对散装相位采用刚致完美塑性材料模型。通过对三相体积分数函数方法的验证、散件材料模型的验证以及对“Jian Fu Star”事故的完全 3D 模拟重建，展示了该模型的有效性。这种集成方法是为调查散货船事故、为海洋安全分析和设计优化提供强大工具的可行性研究。
引用
@article{arxiv.2411.01649,
title = {Monolithic 3D numerical modeling of granular cargo movement on bulk carriers in waves},
author = {Wibke Düsterhöft-Wriggers and Thomas Rung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01649},
year = {2024}
}