上海大学卢东强教授做了《海洋超大型浮式结构物流固耦合的水弹性模型》的报告，首先介绍了水弹性理论在海洋超大型浮式结构如应用海上风能基地，储油基地，海洋特殊军事基地中的应用.进而介绍了其在水弹性力学问题方面的工作，主要研究了线性问题和非线性问题，线性问题主要是考虑水弹性的生成机制，怎样生成水弹性波以及波浪作用下，结构的动态响应.非线性问题考虑将密度分层的海洋模拟成两层密度均匀的理想不可压缩流体,超大型浮式结构物模拟为漂浮的弹性薄板，建立波板相互作用的流固耦合数学模型，将流体域分成开阔水域和板覆两区域，并根据压力和速度的连续性，在分界面上应用了相应的匹配条件，导出自由表面重力波的色散关系，运用开阔水域的本征函数，提出了一种适合于强分层流体的内积定义，以此求得展开式系数，从而研究了波浪的散射和结构物的受力.

大连理工大学滕斌教授在其报告《波浪与水槽中结构物作用问题》中介绍到，在流固耦合的问题研究中，许多物理模型实验是在波浪水槽中开展的，由于水槽边壁的影响，该结果往往与开敞海域中的结果有很大的差别.为此他们应用源汇分布法，采用满足水槽边壁条件的格林函数建立模型.通过数值积分方法计算出波能流，利用波能流守恒关系和数值验证证明了该数值模型的正确性与可靠性.通过结构物在水槽中与开敞海域水动力性能的对比，他们发现水槽宽度和隔板开口宽度对全透射频率有影响.而全投射的第一个频率与隔板总跨度有关，改变布置方式可以减少高透射区的范围.尤其在高频区，会出现多个传播波浪分量.研究时应特别注意这些新传播波浪对反射、透射系数的影响.

1.3 航行体水动力学

哈尔滨工程大学段文洋教授的报告《船舶波浪增阻高效数值水池技术研究》阐明，自从节能减排这一问题受到世界关注，国际海事组织从2008年起制定了相关法规严格限定了船舶二氧化碳排放量.从EEDI指数的设定到船舶最小推进功率导则的要求，船舶行业正受到严格的温室气体排放标准限制，准确预报船舶阻力已成为业界研究的热点.传统的静水航行能耗阻力和排放之间的关系已相对成熟，为追求更好地控制船舶排放量，研究船舶在航行中的波浪增阻成为了重要课题.但由于目前计算机能力有限，还无法实现对一个完整的波谱进行计算模拟.现采用的研究方法一般为物理水池实验和数字水池相结合.由于海洋中的波浪相对于大船而言是短波，这也就增加了物理水池的造波难度.相对于物理水池，数值水池具有效率高、时间短、成本低、可操控等优点.报告中首先介绍了目前所进行的数值水池的研究，即通过势流理论进行压力积分来求解一阶力和二阶力.进而针对以往数值方法的缺陷,他们提出使用泰勒展开边界元方法计算船舶波浪增阻，并使用匹配方法提高计算稳定性，以提高非光滑切向诱导速度的准确性和收敛性.匹配方法的核心思想是，匹配面将流域分为内域和外域，内域使用Rankine源构建边界积分方程，外域使用时域格林函数构造边界积分方程.该方法与其他商业软件相比较能够得到更小的误差，而且能够计算出船体表面各处的压力，满足了实际的工业需求.

上海交通大学王本龙教授做了《中低速物体入水水动力特征的数值模拟和实验研究》的报告，主要介绍了针对在跳水运动员入水以及船舶、航天飞机、宇宙飞船回收中涉及的中速和低速物体入水问题的物理机理和过程进行的数值分析和实验研究.其研究主要针对中低速物体入水时马赫数和风速对其受到的空气压强的影响，以及通过一些测试技巧来处理地面上的压强，进而获得对SPH计算方法所进行的修正.此外，报告介绍了其针对平板及球体入水过程所进行的研究，主要针对入水问题中出现的气囊问题所进行的数值和实验研究，研究表明，当水体当中含有1%的气体以后，空气压强会降低很多，即在真实的情况下，空气压强和水动力载荷会因为入水问题中气体的产生而大大降低.其研究也对固定球体在纯水以及微气泡入水情况下的流场进行了对比分析，得到了压强和马赫数，并根据方程和状态方程可以得到了压强和马赫数之间的关系.同时发现对纯水中的入水问题，所得到的结论与很多实验结论吻合，即最大压强与马赫数呈线性关系.

1.4 新能源

中国科学院力学研究所周济福研究员做了《海上风机支撑结构水动力载荷研究》的报告，报告首先介绍了风机支撑结构所涉及的结构尺度、环境特征及非线性效应，认为传统的水动力学理论区分大小尺度结构物的分界准则在应用于海上风机支撑结构水动力载荷计算时可能碰到的问题.其研究结合风机的结构和环境特征，采用流体力学的研究方法，将黏性效应和绕射效应准确分离，分析黏性效应和绕射效应随结构尺度变化的规律，发现当尺度比小于0.02时黏性效应不可忽略，而尺度比大于0.2时绕射效应显著.据此，他们提出了中等尺度结构的概念，并量化了尺度划分准则及波浪力的计算方法，给出了工程方法中采用Morison公式时的拖曳力系数和惯性力系数的取值.报告还通过高桩承台在较大波浪情况下的受力和动力响应计算结果，揭示了高桩承台结构所受波浪冲击载荷的特征和机理，据此提出了在承台底部开孔等工程措施，以改善结构物表面压力分布，达到减小承台结构所受砰击载荷的目的.

文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/qikandaodu/2021/0302/535.html

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