کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8059362 1520234 2017 25 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Solving the linearized forward-speed radiation problem using a high-order finite difference method on overlapping grids
ترجمه فارسی عنوان
حل مسئله تابش سرعت خطی با استفاده از یک روش اختلاف محدود با مرتبه بالا در شبکه های همپوشانی
کلمات کلیدی
تابش سریع سرعت دو بدن ماتریالی متداول تفاوت محدود، شبکه های همپوشانی،
ترجمه چکیده
تقریب جریان بالقوه خطی برای مسئله تابش سرعت مستقیم در دامنه زمانی با استفاده از روش اختلاف محدود با مرتبه بالا حل می شود. تعریف محدودیت اختلاف بر روی شبکه های همپوشانی و پیچیده ای از بدن طراحی شده است. برای اطمینان از ثبات عددی، مشتقات کنترا در شرایط مرزی سطح آزاد با استفاده از استنسیل پیش رفته متعادل می شود. به جای حل وظایف واکنش ضربه ای پرتو، یک جابه جایی نوع گسوی شبه ضربه ای به منظور تنظیم محتوای فرکانس به تفکیک فضایی گسسته استفاده می شود. نتایج حاصل از فرکانس دامنه از یک تبدیل فوریه سیگنال نیروی و حرکت بدست می آید. به منظور ایجاد یک تبدیل قوی فوریه و گرفتن پاسخ در اطراف فرکانس بحرانی، دم سیگنال نیروی به صورت یکسانی به دست می آید و فرض بر این است که نرخ فروپاشی خطی. همگرایی چهارم محاسبات در هندسه ساده، همراه با مقیاس تقریبا خطی تلاش راه حل با افزایش وضوح شبکه نشان داده شده است. این کد در مقایسه با راه حل های تحلیلی و نیمه تحلیلی با استفاده از هندسه های شکل پنهان شناور و شناور معتبر است. محاسبات برای یک حامل باربری مدرن ساخته شده است و توافق خوب با اندازه گیری های آزمایشی پیدا شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
پیش نمایش مقاله
حل مسئله تابش سرعت خطی با استفاده از یک روش اختلاف محدود با مرتبه بالا در شبکه های همپوشانی
چکیده انگلیسی
The linearized potential flow approximation for the forward speed radiation problem is solved in the time domain using a high-order finite difference method. The finite-difference discretization is developed on overlapping, curvilinear body-fitted grids. To ensure numerical stability, the convective derivatives in the free-surface boundary conditions are treated using an upwind-biased stencil. Instead of solving for the radiation impulse response functions, a pseudo-impulsive Gaussian type displacement is employed in order to tailor the frequency-content to the discrete spatial resolution. Frequency-domain results are then obtained from a Fourier transform of the force and motion signals. In order to make a robust Fourier transform, and capture the response around the critical frequency, the tail of the force signal is asymptotically extrapolated assuming a linear decay rate. Fourth-order convergence of the calculations on simple geometries is demonstrated, along with a nearly linear scaling of the solution effort with increasing grid resolution. The code is validated by comparison with analytical and semi-analytical solutions using submerged and floating closed-form geometries. Calculations are also made for a modern bulk carrier, and good agreement is found with experimental measurements.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Ocean Research - Volume 69, December 2017, Pages 220-244
نویسندگان
, ,