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1.
快速多极子展开技术在高阶边界元方法中的实现   总被引:1,自引:0,他引:1  
高阶边界元法以较常数元方法计算精度高存储低而在工程计算中得到了广泛的应用,但由于其平方存储和计算量的本质,无法应用于大型工程问题中。本文将快速多极子方法(FMM)应用于高阶边界元中从而使其计算量和存储量分别降为O(Nlog N)和O(N)。通过无限区域中水流绕射算例的数值计算,对FMM高阶边界元法与传统高阶边界元法的运算速度和内存消耗进行了分析对比,结果表明对于大型计算问题FMM高阶边界元算法更加有效。  相似文献   
2.
潜堤上波流传播的完全非线性数值模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用时域高阶边界元方法建立模拟波流混合作用的完全非线性数值水槽模 型, 其中自由水面满足完全非线性自由水面条件. 采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时 水面, 运用4阶Runge-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势. 为了减少计算域, 提高 计算速度, 采用同时消除底面和侧面的镜像格林函数; 在每一时间步内, 对网格进行重新划分 以避免由于网格运动变形而引起的数值不稳定问题. 对水流中淹没潜堤上的波浪变形在水槽 中开展了物理模型试验, 并把试验结果和数值结果进行了对比, 吻合得很好. 进一步研究了 水流及潜堤的存在对高阶谐波产生的影响.  相似文献   
3.
应用SBFEM研究波浪与薄板的相互作用问题   总被引:2,自引:2,他引:0  
应用比例边界有限元法(SBFEM)求解了频域下波浪与刚性薄板防波堤相互作用问题。求解中将整个计算区域分为薄板周围的有限子域和直到无限远处的无限子域。有限子域的比例中心设置在薄板的下端,这时薄板的两侧为侧边面,而无限子域的比例中心设置在无限子域与有限子域的交界上,同时将水底和自由水面做为平行侧边面。应用加权余量法在每个子域内推导出比例边界有限元方程,然后在有限子域与无限子域交界上匹配求解。通过与解析解的对比,证明了这种方法的精确性,而后对不同类型的薄板防波堤进行了计算,并给出了反射和透射系数的变化规律。  相似文献   
4.
波流与结构物相互作用的数值模拟   总被引:2,自引:2,他引:0  
采用高阶边界元法建立波流与任意形状结构物相互作用的时域数学模型。在小流速假设下,将速度势进行摄动展开,边界条件分解为双物体假设下的零阶波陡稳定问题和一阶波陡下的不稳定波浪问题。物面速度势及自由水面速度势的法向导数等未知量通过求解高阶边界元积分方程得到,而积分方程的求解则通过一个数值程序来实现。在每个时间步上采用四阶Runge-Kutta法更新下一时刻自由水面波面和速度势,自由水面上采用人工阻尼层消除散射波。通过波流与直立圆柱相互作用的数值计算研究了一阶激振力和二阶慢漂力随波数的变化关系以及圆柱周围波幅的分布曲线,并与已有频域结果和时域结果对比验证了所建模型的准确性,进而应用本文模型研究了波流与实际工程结构物相互作用的问题。  相似文献   
5.
为进一步满足当前新型显示技术、航天、航空等领域对大尺寸、高品质蓝宝石材料的需求,本文采用改良泡生法,通过自主研发的蓝宝石晶体生长设备,生长出质量达720 kg的大尺寸、高品质蓝宝石晶体。该晶体可加工成直径640 mm,无气泡和小角度晶界的大尺寸蓝宝石面板。对晶体上、中、下不同位置的品质进行检测分析,得到晶体的位错密度小于475 cm-2,摇摆曲线半高宽(FWHM)小于0.004 6°,在400~4 000 nm波段的透过率大于83%,表明晶体内部的微缺陷得到有效控制,晶片的结晶性能和光学性能极佳,达到了预期。  相似文献   
6.
高阶边界元方法在求解波浪对海上建筑物作用问题中具有诸多优势,但由于它所形成的矩阵是一个满阵,计算量和存储量均为未知量的平方量级,很难满足如多体水动力分析等大尺度多未知量问题的计算需要。本文采用预修正快速傅里叶变换高阶边界元方法(pFFT-HOBEM),将计算量和存储量均降低到未知量的线性量级。通过对不同未知量时该方法与传统边界元法的计算量与存储量的对比,以及该方法自身各步骤计算时间的对比,研究了不同pFFT网格方案对计算量和存储量的影响,并提出了基于计算时间最小化原则的pFFT网格优化方法。采用本文方法研究了四柱结构在不同频率波浪作用下的作用力及波面分布,并对近场干涉发生时的物理现象进行了分析和讨论。  相似文献   
7.
破碎带波浪的数值模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于一组色散关系得到改进的完全非线性Boussinesq方程建立了一个波浪模型可以模拟近岸水域的波浪变浅、破碎以及在海滩上的爬高等多种变形。波浪破碎引起的能量衰减是在动量方程中引入一个在空间和时间上都只作用于波前的涡粘项来模拟。动海岸线边界用窄缝法处理。波浪爬高用非线性浅水方程推导的非破碎波浪在斜坡上爬高的解析解来验证。本模型还模拟了波浪在斜坡上不同类型的破碎变形过程,并将其波高和平均水位的沿程变化和物理模型实验的结果比较,两者符合良好。  相似文献   
8.
魏嘉  戴培麟  滕斌 《波谱学杂志》2000,17(2):173-175
所有的分析仪器总是不断追求进一步提高自动化程度,例如在有机合成和药物化学方面,为了适应大量筛选工作的需要,组合化学应运而生,对仪器自动化的要求更高.在这个领域里,NMR是个关键的分析技术,首当其冲地面对这些要求.作为主要的分析仪器生产厂家,布鲁克公司的承诺是——永远不断创新.最近,布鲁克公司推出用计算机控制的自动调谐和匹配的新一代NMR探头,就是又一个明显的例子.这种新探头,不仅满足了用户对NMR谱仪不断提高的要求,同时,使分子结构的测定和验证接近于完全自动化.  相似文献   
9.
马小舟  董国海  滕斌 《力学学报》2006,38(6):760-766
从欧拉方程出发,提供了另一种推导完全非线性Boussinesq方程的方法,并对方程的 线性色散关系和线性变浅率进行了改进. 改进后方程的线性色散关系达到了一阶Stokes波 色散关系的Pad\'{e}[4,4]近似,在相对水深达1.0的强色散波浪时仍保持较高的准确性,并且方程的非线性和线性 变浅率都得到了不同程度的改善. 方程的水平一维形式用预估-校正的有限差分格式求解, 建立了一个适合较强非线性波浪的Boussinesq波浪数值模型. 作为验证,模拟了波浪在潜 堤上的传播变形,计算结果和实验数据的比较发现两者符合良好.  相似文献   
10.
在Navier-Stokes方程和k-ω湍流模型的基础上,利用流线迎风有限元方法结合ALE动网格技术对亚临界雷诺数下的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟研究。本文的数值模型成功模拟了Re=5000条件下,圆柱发生受迫振动时尾迹区内的2S,2P和P+S尾流模式;对Re=10000情况下,无量纲振幅分别为0.3,0.4,0.5的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟,分析了给定振幅条件下圆柱受力随振动频率的变化关系以及受迫振动的锁定区间。以上数值计算结果与Gopalkrishnan (1993)的实验结果基本符合。研究结果表明,二维数值模型能够基本正确地反映出圆柱发生受迫振动时的涡激振动特性以及有关的受力变化趋势,为今后进一步开展三维数值分析工作奠定了基础。  相似文献   
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