برآورد نیروی هیدرودینامیکی موج وارد بر پایه مقطع مستطیلی با تئوری شکست

در این تحقیق، نیروی هیدرودینامیکی موج وارد بر پایه ای با مقطع مستطیلی که در محدوده رژیم تفرق خطی امواج قرار دارد محاسبه میشود. در این حالت نیروی موثر، نیروی اینرسی است. برای پایه با مقطع مستطیل شکل روش تحلیلی دقیقی برای برآورد نیروی موج موجود نمی باشد.در یکی از روشهای تقریبی تحلیلی با استفاده از یک مجموعه تبدیلات، معادلات اصلی همراه با شرایط مرزی به معادلات معتبر برای یک پایه با مقطع مربع شکل تبدیل میشود. در این روش فرض میشود نیروی اینرسی اعمال شده روی پایه مربعی، برابر با همان نیرو روی پایه استوانه ای با سطح مقطع معادل میباشد. آنگاه نیروی موج برای پایه با مقطع مستطیل شکل بدست می آید. پتانسیل سرعت ونیروی کل به دو روش تحلیلی و حل عددی محاسبه می شوند. در روش حل عددی از فرمول تفاضل مرکزی هفت نقطه ای استفاده میشود که با حل دستگاه معادلات بدست آمده به روش تکرار فوق تخفیف، پتانسیل سرعت محاسبه میشود. نتایج نشان دهنده تطابق خوبی بین مقادیر حاصل از دو روش میباشد. بویژه در نزدیکی مرزها اختلاف بسیار ناچیز است. در روش حل عددی با انتگرالگیری از مقادیر عددی پتانسیل سرعت به طریق انتگرالگیری رامبرگ، نیروی موج محاسبه شده است. نیروی بدست امده از دو روش نیز همخوانی مورد انتظار را دارا میباشد و خطا در لحظاتی که نیرو به مقدار بیشینه خود میرسد بسیار کاهش یافته و قابل چشم پوشی است.