短峰波与圆弧型贯底式多孔介质防波堤相互作用研究

摘要

将比例边界有限元法(SBFEM)推广到短峰波与圆弧型贯底式多孔介质防波堤相互作用研究中.将圆弧延伸构建一个虚拟圆柱面,对于圆弧段与圆弧延伸段,分别采用不同的孔隙影响系数.该圆将整个流场划分成一个无限子域和一个有限子域,并利用变分原理在各个子域上推导了SBFEM的基本方程.然后,SBFEM针对无限域和有限域分别采用汉开尔函数和贝塞尔函数作为基函数来求解对应域的解,并在公共圆边界处加以匹配.数值计算验证了该方法是一种利用很少单元离散虚拟圆便能得到精确结果的高效方法.进一步给出了不同渡向入射、相对波数、防波堤不同孔隙影响系数,不同张角等参数对防波堤波液荷载、波浪爬升的影响,这为该类防波堤水动力分析和结构设计提供了有价值的参考.