1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 目的及意义

21世纪以来，世界经济高速发展，科技进步日新月异，各个国家综合国力竞争日趋激烈。对资源需要也日益庞大，同时，随着人口的逐渐增多，陆地上的资源已经难以满足人类的需求，难以适应现代化社会发展的需要。因此，向海洋探索，开发利用海洋资源迫在眉睫。为开发海洋资源，近年来，海上石油钻井平台、海上栈桥、浮式防波堤、岛式码头等海洋结构物相继被研发并投入使用。这些海洋浮式结构物在海上工作时会受到波浪的作用，产生横摇、纵摇、垂荡等运动，对浮式结构物的正常工作，工作人员的安全舒适造成了一定的影响。所以，海洋浮式结构物耐波性的研究非常重要。近年来，随着计算机技术的飞速发展，计算方法的不断改进，计算能力的极大提高，使用计算机形象逼真的模拟复杂多变的真实海况成为可能，浮式结构物的耐波性等问题也可以通过数值模拟在计算机上进行仿真实验。如今，在计算流体力学（computational fluid dynamics, cfd）领域，一般分为有网格方法和无网格方法。如有限元法等有网格法是目前的主流，但也同样面临一些问题，生成网格的质量影响着最终结果的精度，一些复杂的不规则边界也难以构建合适的网格，而且，该方法也不适合处理自由表面的剧烈运动以及一些大变形问题。因此，一系列无网格方法就应运而生，常见的无网格方法包括光滑粒子流体动力学（smoothed particle hydrodynamics，sph）法、离散元法、自由网格法等。本文拟采用sph方法，采用开源软件dualsphysics建立用于模拟浮体运动流场的数值波浪水槽，模拟波浪中浮式结构物运动。通过本课题研究，验证无网格方法求解海洋结构物耐波性相关问题的有效性，为海洋结构物耐波性设计和预报提供可选择的手段。

2. 国内外现状分析

2. 研究的基本内容与方案

1. 基本内容

学习海洋结构物在波浪中的运动理论和预报方法，学习无网格方法在波浪与结构物相互作用水动力问题中的应用，综述波浪中浮体水动力研究方法。基于光滑粒子流体动力学（sph）方法，采用开源软件dualsphysics建立用于模拟浮体运动流场的数值波浪水槽。采用数值波浪水槽模拟规则波的运动和特定波浪条件下浮体的运动，将计算结果与理论结果和模型试验结果进行比较，验证数学模型及数值方法的有效性，并对数值模拟中误差成因进行分析。

2. 目标

3. 研究计划与安排

第1周：查找文献，阅读文献。

第2周：开始撰写开题报告。

第3周：完成开题报告的撰写和上传。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] lucy l b.a numerical approach to the testing of the fissionhypothesis[j].the astronj,1977,82(12):1013-1024.

[2] monaghan j.j.,smoothed particle hydrodynamics [j]. reports on progress in physics, 2005, 68,1703-1759.

[3]d.violeau ,s.picconand j.p.chabard ,two attempts of turbulence modeling in smoothed particlehydrodynamics [j].advance in fluid modelling and turbulence measurements ,worldscientific,2002,339-346.