محاسبه نیروی تفرق وارد بر یک استوانه عمودی با مقطع بیضی به روش نیمه تحلیلی

در این پایان نامه مسئله تفرق خطی امواج از یک سیلندر بیضوی تحت اثر امواج دو بعدی با دامنه کوچک مطالعه شده است. هدف تخمین نیروی سرج وارد بر استوانه عمودی با مقطع بیضی است که بر روی بستر دریا قرار گرفته و سطح آزاد را قطع می کند. معادله میدان حاکم بر جریان غیرلزج، غیرچرخشی و تراکم ناپذیر حاصل معادله لاپلاس است. حل معادله لاپلاس در مختصات استوانه ای بیضوی برای هر دوی امواج برخوردی و پراکنده شده به روش تحلیلی و با استفاده از تکنیک جداسازی متغیرها بر حسب توابع زوج و فرد تناوبی ماتیو بیان شده است. حل مسئله به صورت سری های نامحدود از توابع ماتیو بدست آمده است. این حل برای کاربرد بر روی مسائل مهندسی معمول اغلب بسیار پیچیده و پر هزینه می باشد. بنابراین بر مبنای نتایج بدست آمده یک روش تقریبی برای تخمین نیرو بر اساس تئوری اختلال بدست آمده است. نتایج این روش با نتایج قبلی در دبیره فنی مقایسه شده است. این مقایسه نشان می دهد که روش تقریبی در محدوده فرضیاتش از دقت خوبی برخوردار است.