اندركنش ديناميكي موج و موج شكن كيسوني با در نظر گرفتن جابجايي هاي لغزشي بزرگ در مختصات لاگرانژي بدون المان

Wave Interaction with Caisson Breakwater Considering Large Sliding Movements in Mesh-Free Lagrangian Coordinate

بررسي عكس ­العمل موج­ شكن­ ها در برابر امواح حدي، امري مهم در مهندسي و طراحي سازه ­هاي دريايي است. در تحقيق حاضر، عملكرد موج ­شكن كيسوني در اندركنش با امواج مطالعه شده است. در اين راستا، روشي موثر و نو براي اعمال اصطكاك استاتيكي و ديناميكي در مرز لغزشي كيسون معرفي شده و با اعمال آن در روش هيدروديناميك ذرات هموار و اصلاح شرايط مرزي، رفتار ديناميكي موج ­شكن كيسوني شبيه­ سازي شده است. تطابق نتايج مدل ارائه شده با مقادير آزمايشگاهي و مدل عددي مرتبط، نشان دهنده توانمندي اين مدل در شبيه­ سازي مناسب نيروي وارد بر كيسون و جابه­ جايي افقي آن است. همچنين، در اين تحقيق مقايسه­ اي بين سه شرط مرز صلب مورد استفاده در روش عددي هيدروديناميك ذرات هموار انجام گرفته كه اين مقايسات نشان مي­دهد شرط مرز صلب ديناميكي علاوه بر كاهش زمان محاسباتي، توانايي خوبي در شبيه­ سازي مسائل اندركنش جسم صلب و سيال را دارد.

An important point in design of coastal structures is their structural response to design waves. In this study, wave interaction with a caisson breakwater is studied numerically by means of a modified SPH method. An efficient method is introduced to take into account the static and dynamic sliding forces at the interface boundary beneath the caisson. After a validation test, a time history analysis is done to investigate the structural response of a caisson breakwater against waves. The results are compared with experimental data as well as with similar numerical outcomes. There are good compatibilities between the experiments and the predicted values regarding both caisson movements and applied wave forces. In addition, three different solid boundary conditions are applied and it is concluded that utilizing a dynamic boundary condition is computationally efficient and numerically appropriate for modeling the problems involve with solid-fluid interactions.