中文摘要：

采用数值模拟与模型试验相结合的方法对半潜式平台气隙、波浪爬升、上浪以及抨击等非线性问题进行研究。波浪的绕射和爬升效应一直是水动力学研究的热点问题，并成为半潜平台气隙预报的一个重要方面。本课题基于N-S方程和连续性方程建立了三维数值波浪水槽，采用摇板造波方式生成波浪，在动量方程中添加源项进行水池末端消波，并在该数值水池中对半潜平台周围波浪的绕射和爬升效应进行了数值模拟。整个流域采用分块耦合网格划分技术，全部生成六面体结构化网格，提高了迭代运算的速度和求解的精度，并可扑捉到更为光顺的自由液面。从物理现象上模拟并分析了波浪沿立柱的绕射和爬升过程，为今后进一步研究波物之间的非线性相互作用提供参考。为了研究气隙分布和波浪参数之间的关系以及平台立柱周围的波浪爬升效应，对半潜平台进行了一系列的波浪爬升和气隙试验研究。对半潜平台前后立柱周围的波浪爬升和波陡KA之间的关系进行了详细探讨试验过程中，采用高速摄像机对平台前后立柱周围的波浪进行了扑捉。通过该方法，可以更为清晰地扑捉到诸如水体砰击，水体分离等强非线性现象。模型试验获得的大量数据将为今后理论预报气隙性能的验证和理论模型的更新提供依据。