对称格林函数简化计算的数学推导

摘要

[目的]为了减少利用边界元法计算大型浮体运动的水动力系数时的面元数量,并提高计算速度,[方法]针对具有对称面的浮体,利用其在求解奇点源强时系数矩阵可以看成循环矩阵的特性,提出对称格林函数的简化计算方法。[结果]利用该方法可以显著地加快对称浮体在波浪中运动的水动力系数求解过程:对于具有1个对称面的浮体,源强系数矩阵只需求解1/2的元素,同时线性方程组的求解时间降为原来的1/4;对于具有2个对称面的浮体,源强系数矩阵只需求解1/4的元素,同时线性方程组的求解时间缩短为原来的1/16。[结论]数值计算结果表明给出的对称性简化方法是有效的,能够极大地提高计算效率。