本论文发表于 Journal of Marine Science and Application。DOI: 10.1007/s11804-026-00870-1
论文摘要#
本文研究了深海中漂浮薄弹性板与非线性规则波之间的流弹性相互作用。采用计算流体力学（CFD）与有限元分析（FEA）耦合的双向流固耦合（FSI）框架，再现了非线性流弹性波的响应。为兼顾结构高度柔性的影响并提高计算效率，研究在该框架中引入了拉普拉斯矩阵表示。数值结果通过与实验数据及解析解对比进行了验证。模拟结果表明，在不同入射波频率范围内，出现了波峰变陡、波谷变平的非线性波形，以及其反转后的波形。在波形反转区域，传播过程中观察到了波形的过渡现象，响应形态从迎浪侧的隆起逐渐转变为板中央附近的下陷形状。
主要贡献#
- 深海波传播研究：研究了沿漂浮于水面的细长薄板传播的深海波。
- 强双向耦合框架：采用针对高柔性 FSI 问题专门处理的强双向 CFD-FEA 耦合框架，同时考虑多种非线性流体动力学效应，从而捕捉自由液面非线性等特征。
- 模型验证与未来展望：所采用的 CFD-FEA 耦合模型通过与高柔性 FSI 问题的实验结果对比得到了验证，并已建立为可用于后续研究的可靠工具，例如浅海中波浪与长大弹性浮板相互作用的模拟。
阅读#
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