多块多刚体铰接式浮式防波堤消波特性数值模拟

为研究浮式防波堤的消波机理，在方箱型浮式防波堤的基础上，提出一种多刚体耦合式浮式防波堤设计方法，将方型旋转体与防波堤主体通过旋转关节进行耦合，建立多刚体耦合模型。在此基础上，通过改变方型旋转体模型吃水以下的截面形状，设计出U型体和半椭圆型体浮式防波提铰接模型。基于多体耦合运动理论，采用基于有限体积法理论的STARCCM+软件建立浮式防波堤消波数值模型和计算方法，对3种不同铰接构型的多刚体耦合式浮式防波堤水动力性能及消波性能进行数值分析，研究各构型的消波性能。结果表明：多块多刚体浮式防波堤内部多系统耦合运动加剧了对入射波能量的耗散，有较为出色的消波效果，通过对比3种不同构型的铰接式浮式防波堤，得到了多刚体铰接式浮式防波堤消波性能及水动力响应变化规律。研究结果可为浮式防波堤设计及工程化应用提供技术支撑。