无限水深中海洋结构物上的二阶波浪力

对于深海工程中波浪与结构物作用问题，由于水深太深二阶水面强迫项的计算存在不收敛问题，传统的二阶波浪力计算方法无法求得准确的结果。本研究将采用球坐标下的渐进展开式近似表达一阶速度势，从而形成收敛的二阶自由水面强迫项；研究无限水深下散射波的远场条件，研究该水面强迫项中各个分量在远场的衰减特性；建立二阶强迫项与格林函数乘积在无穷自由水面上的积分方法；从而建立无限水深中物体上二阶波浪力的计算方法。开展不同水深中非线性波浪与结构物作用的系列物理模型实验研究，量测结构物上波动压强和波浪作用力，研究非线性波动压强沿深度的变化关系、波浪力与水深的变化关系，发现未知的物理现象，应用深水情况下的实验结果验证计算模型。

对于无限水深中波浪与结构物作用问题，首先采用球坐标系对波浪与圆球作用问题进行了求解，求得了球体上的波浪作用力、球体的水动力系数，建立了波浪场的球函数展开形式，形成了二阶波浪速度势的水面强迫项。在此基础上建立了二阶波浪力的计算分析模型，尤其是对二阶差频分量的各影响参数做了系统分析，从而提出了二阶差频分量的快速近似算法，计算结果表明对于深水中的各种海洋平台新的近似方法计算的二阶差频分量与精确解吻合的很好。研究中还进一步开展了海洋平台周围二阶波面运动的模拟和实验研究，研究发现，对于深海多柱平台二阶波浪也会发生共振干涉现象，在二阶波浪的共振频率下波浪的升高很大，在计算平台气隙时必须考虑。. 发表标注本基金资助论文14篇，其中国际期刊论文7篇，SCI收录论文7篇，获得省部级科技奖励二等奖1项。培养博士毕业生4人，硕士毕业生4人。. 2013年8月在大连承办了全国海洋（海岸）工程学术研讨会，会议收录240篇论文，参会210人。