三维物体上二阶波浪绕射的实时模拟

采用二阶时域理论对非线性波浪在任意三维物体周围的绕射问题进行了研究。对自由表面边界条件进行Taylor级数展开 ,应用摄动展开可以建立相应的边值问题 ,而且此边值问题的计算域不随时间变化。运用基于B -样条的边界元方法求解每一时刻的波浪场 ,二阶自由表面边界条件在时间上进行数值积分。在自由表面加了一个人工阻尼层以避免波浪的反射。速度势分解为已知的入射势和未知的散射势 ,初始条件采用二阶Stokes波浪场 ,通过加入物体表面边界条件 ,得到散射势在时间和空间上的发展。本文对圆柱所受规则波的二阶波浪力和波浪爬高进行了计算 ,数值结果表明此理论计算准确 ,效率高 ,数值稳定。