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移动粒子半隐式方法在数值波浪水池中的应用研究
刘珺玥, 任地, 付祥龙, 韩翔希, 蒙占彬
船舶
2026, 37 (05):
31-45.
DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2026.049
波浪与海洋结构物相互作用是海洋工程研究的核心问题之一。传统物理模型试验受制于成本和尺度效应,故发展高精度数值方法对揭示流固耦合机理至关重要。该研究基于移动粒子半隐式方法,结合图形处理器（graphics processing unit,GPU）并行加速技术,构建了三维数值波浪水池,实现了非线性规则波的精细化模拟。通过阻尼消波层参数测试,确定了最优阻尼参数,有效抑制了末端反射。数值结果表明,该水池可稳定生成预设波浪,收敛性良好。当无量纲波数小于2时,平均波高与理论值的偏差小于4%;超过该范围时,模型性能显著下降。进一步开展的浮体运动响应模拟显示,浮箱运动历时曲线与试验数据吻合良好,验证了模型在波浪-结构物耦合问题中的可行性。该研究为复杂波况下浮式结构物的运动预测提供了可靠的数值方法与理论参考。
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