摘要：基於勢流理論和邊界元方法，給出了速度勢求解方程，同時利用循環矩陣原理對複雜格林函數進行了嚴謹的求解推導和對稱性處理研究，從而建立了浮體在淺水中運動和波浪載荷的完整計算方法。武漢第二船舶設計研究所的楊鵬等人針對浮體在淺水中的運動和波浪載荷建立了求解方程，提出了新方法用於計算有限水深格林函數，並給出了級數解的實施方案和對稱性的處理方法。

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編者按

隨着國家對南海開發和維護國家主權等需求的日益增強，需要在南海島礁附近佈置大型浮式平臺，以供島礁開發、綜合執法補給和旅遊等。島礁附近的水深一般較淺，位於淺水中的浮體水動力運動和載荷響應與深水中的存在較大差別，因此研究淺水中浮體在波浪中的運動和載荷響應對保障航行安全性和結構安全性具有重大意義。

已有研究成果表明，淺水中浮體運動與深水中的最大差別和難點在於有限水深格林函數的準確求解。只有有限水深格林函數及其偏導數的準確求解得到保證，才能得到浮體在波浪中的響應。如何提高淺水中浮體運動和載荷的計算效率和準確性需要開展專門研究。

武漢第二船舶設計研究所的楊鵬等人針對浮體在淺水中的運動和波浪載荷建立了求解方程，提出了新方法用於計算有限水深格林函數，並給出了級數解的實施方案和對稱性的處理方法。

——蔡倆

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《中國艦船研究》2018年

第14卷第1期

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浮體淺水波浪載荷數值計算方法研究

楊鵬，寇冠元，朱學康，劉成義，高長華

中國艦船研究，2019，14（1）：19-26

論文主要內容

基於勢流理論和邊界元方法，給出了速度勢求解方程，同時利用循環矩陣原理對複雜格林函數進行了嚴謹的求解推導和對稱性處理研究，從而建立了浮體在淺水中運動和波浪載荷的完整計算方法。文中提出的改進方法和思路可以精確計算格林函數及其導數，同時通過研究有限水深格林函數的級數解形式，給出了簡化的快速計算方法。針對具有對稱面的浮體，引入循環矩陣進行嚴格數學推導，發現可以利用對稱性得到簡化後的輻射勢求解方法，可節省大量計算時間。

通過自主開發程序並與成熟商業軟件進行數值計算結果對比分析，驗證了文中給出的有限水深格林函數計算方法和相應計算程序的正確性。文中建立的計算方法對淺水中的浮體運動和波浪載荷評估具有重要意義。

（a）縱搖傳遞函數

（b）垂蕩傳遞函數

（c）縱垂向彎矩傳遞函數

楊鵬

楊鵬，男，1988年生，博士，高級工程師。主要從事船舶與海洋的結構安全性、波浪載荷和水彈性響應研究。近年來共發表學術論文33篇，其中第一作者24篇論文，以第一作者獲得2項軟件著作權和1項國防發明專利，獲得過“江蘇省百優博士論文”。主持總裝國防預研項目2項，作爲主要人員參與了國家973項目、工信部重大高新項目、多項國家重大戰略型號設計和研究等工作。

“

[1] 楊鵬, 寇冠元, 朱學康, 劉成義, 高長華. 浮體淺水波浪載荷數值計算方法研究[J]. 中國艦船研究, 2019, 14(1): 19-26.

Yang Peng, Kou Guanyuan, Zhu Xuekang, Liu Chengyi, Gao Changhua. Numerical calculation method for wave loads of floating structures in shallow water. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(1): 19-26.

[2] 楊鵬, 葉夢熊, 李金成, 何景異, 杜兆偉. 對稱格林函數簡化計算的數學推導[J]. 中國艦船研究, 2018, 13(Supp 1): 22-28.

YANG Peng, YE Mengxiong, LI Jincheng, HE Jingyi, DU Zhaowei. Mathematical derivation of simplified calculation of symmetrical Green function. Chinese Journal of Ship Research, 2018, 13(Supp 1): 22-28.

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