造波的案例
基于COMSOL軟件的數值造波模擬 ￥1000
波浪場的數值模擬過程主要包含三個過程，分別是：數值造波、波浪的傳播、數值消波。其中，數值造波是提供穩定波浪的基礎與源頭；波浪傳播過程中數學模型的選取決定了傳播過程中的紊流、繞射、衰減等物理過程；數值消波可以有效減小計算區域，將波浪在傳播末端去除，避免反射波浪對傳播過程的影響。</p><p> 以往文獻中有用FLUENT進行數值造波過程，但是鮮有報道基于COMSOL軟件的數值造波模擬，鑒于此，本案例將基于波浪理論，結合COMSOL軟件給出二維工況下造波過程的數值模擬，本案例實現的造波可為后續進一步分析海浪與海床結構物的流-固耦合作用提供基礎。</p><p> 數值造波模擬結果如圖所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202208/7bfb9fe716d942ef97e834a68402f013.gif" alt="Untitled-造波.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202208/4fb5780b0b774bf5870d8d411b3d3ca1.png" alt="Untitled2.png"></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎合作交流</p><p><br></p>
展開 【CFD數值仿真算例】波浪水槽之搖板造波技術
其中，推板式造波機在波浪仿真、船舶等水面浮式結構物與波浪的相互作用等工程有廣泛的應用。搖板式造波機多用于試驗水池內，是一種由下端關節連接，上端可來回擺動的搖板，用于制作人造波浪的設備。
為了更好地了解搖板造波技術的工作原理，提高搖板式造波機的工作效能，利用OpenFOAM開源平臺，通過自建高性能計算集群仿真平臺，利用搖板造波技術，來模擬真實物理水槽的波浪以及波浪與結構物的耦合運動。具體數值仿真過程如下圖所示：
LSDYNA SALE無板造波 ￥100
LSDYNA SALE無板造波，無板造波K文件，包括通過函數定義波形運動速度。波形高度通過函數在半周期內積分即可得到。視頻見本人B站賬號即可（完全可以對照視頻做出來）
下載地址：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1q89Dk5BRt8bjQdcqAG25mA
S-ALE造波，無板造波，邊界流速法
https://ftp.lstc.com/anonymous/outgoing/hao/sale/models/waterlanding/
這是網絡上的一個速度邊界的SALE造波方法，包含k文。
速度邊界造波（應該也叫無板造波吧）
BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET設置輸入端和輸出端x方向速度，以及輸入端y方向速度，去模擬波浪。
但直接下載的k文件只能使用高版本lsrun進行仿真還需要開啟雙精度，還有就是他進行了流固耦合，可能是計算量比較大，我直接使用仿真的話結果是很不理想的
根據以上例子刪除相關結構，只保留水后進行了仿真還算是可以，邊界流速和波高的關系還有待商榷，一起探討。
展開 
基于ls-dyna的無造波板造波
3個關鍵字卡片協同，非造波板造波
1、*INITIAL_HYDROSTATIC_ALE 用于重力作用的靜水壓力初始化
2.*ALE_AMBIENT_HYDROSTATIC 遠場邊界用于波浪的吸收，抑制波浪反射
3.周期性入口流速定義進口流體擾動
模型如下：
如要關鍵字：
*ALE_AMBIENT_HYDROSTATIC
*INITIAL_HYDROSTATIC_ALE
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET
結果：
10s后，波浪基本穩定
考慮環狀物體跌落
Fluent VOF波浪造波問題（加凸臺）
該案例比較簡單，屬于Fluent VOF波浪造波問題的一個延伸，模擬近岸區域的橋墩受波浪運動時的受力仿真問題。
1 前處理設置
采用scdm軟件對幾何結構進行劃分。
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。
2 計算設置
2.1 導入網格
通過Switch to Solution導入網格進行求解計算。
2.2 General設置
選擇瞬態計算，并設置重力加速度
2.3 材料定義
此處添加材料為water作為海水。
2.4 模型設置
采用 k-w SST 湍流模型，并開啟VOF多相流模型。VOF模型設置如下，開啟open channel flow和open channel wave bc模型。
2.5 邊界條件
簡單模擬造波問題，一端定義為速度進口，一端定義為壓力出口，其他部分皆為壁面。
首先設置速度進口的相關參數，勾選Open Channel Wave BC。
根據模型具體尺寸，選擇自由液面的高度與海底高度。并 設置波浪的參數，浪高、浪寬與波浪模型。
然后對出口條件進行設置，打開open channel，設置自由液面與海底高度。
2.6 初始化設置
進行初始化設置，選擇初始化的方法。
3 后處理設置
通過mesh與contours添加后處理云圖。
4 橋墩受力云圖
導入波浪仿真動畫。
波浪云圖
表面壓力云圖
展開 Fluent VOF波浪造波問題
</p><p class="ql-align-center"><br></p><p><strong>4 造波結果</strong></p><p>導入波浪仿真動畫。</p><div contenteditable="false" width="100%"><jsk id="C_Play104beae201b171f0be8c6732b78e0102" videoid="104beae201b171f0be8c6732b78e0102" duration="16秒"><img src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"></jsk></div><p><br></p>
展開 FLUENT運用open channel wave bc造波
我用ansys14.0進行fluent造波的模擬，模型尺寸為30m*2m,水深1m，運行其中的open channel wave bc來進行造波，波要素為：波高0.2m，波長2m，但總是看不到規律的波形，附上我的case，希望大家幫忙找找原因。謝謝~
30,2,1.rar
LS-DYNA流固耦合--模擬靜水壓力、浮力、無板造波技術等的課程說明 ￥250
1、*INITIAL_HYDROSTATIC_ALE
2、*ALE_AMBIENT_HYDROSTATIC
3、*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL
4、*INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY
5、方向向量的創建
6、流固耦合關鍵字
7、曲線的函數表示方式
8、S-ALE創建方法及關鍵字的使用
讓你掌握又一種方式的流固耦合分析，并且對浮力、水壓力不可忽略的類似仿真得心應手，并且會在課程中介紹無板造波等相關知識
二維浮體在波浪中的運動，造波方式為推板造波
個人制作，詳細操作私聊吧
數值波浪水池構建工具waves2FOAM的安裝與使用
來源：多相流在線
作者： 毛艷軍
在應用 CFD 方法進行 船舶與海洋工程，港口海岸及近海工程等相關工程問題模擬的過程中，首先要做的就是建立數值波浪水槽(Numerical Wave Tank NWT), NWT 需要具備基本的造波和消波功能。waves2Foam 就是一個基于 OpenFOAM 進行二次開發的用于波浪模擬的拓展工具箱。它由丹麥科技大學 Niels Gjol Jacobsen 在2011年9月開源公布，也是目前影響力和知名度較高的一個造波工具箱。
waves2Foam 采用速度入口式造波方法，松弛區消波方式。預設了多種規則波，不規則波，孤立波等造波類型；松弛區消波可以在水槽兩端設置先后消波區從而可以消除尾端波浪以及結構物二次反射波浪。經眾多學者和以及筆者驗證，waves2Foam 造波和消波效果都較為穩定，同時計算效率也表現不錯，因此得到了眾多學者使用。同時，其中包含了較多的前后處理程序也是值得學習和使用的。
圖片來源：https://www.zhihu.com/people/yang-lin-40-50/posts
本篇主要內容：
waves2Foam 安裝過程中容易出現的問題和解決辦法，是waves2Foam手冊的有效補充。
waveDyMFoam 和 overwaveDyMFoam 動網格版本求解器的手動修改，手冊的有效補充和首發內容。
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造波 LS-DYNA
d3plot_004.avi
abaqus漂浮模擬 ￥10
分析時，軟件求解流體動力（如波浪力）與結構響應（如位移、應力），評估穩定性及耐波性。此類仿真可優化浮體設計，提高安全性與性能，為海洋工程提供關鍵技術支持。</p><p><br></p><p>另外借助abaqus的流固耦合功能和子程序，還可以實現造波分析。另外，lsdyna最新的FSI算法，采用SALE構建結構化網格可以實現快速計算，同樣可以作出造波效果，后面我會更新相關的案例。</p><p><br></p><p>以下為本案例的效果圖：</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202504/attachment/b58759ade535434794ad4ca2319611ae.gif" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202504/attachment/b58759ade535434794ad4ca2319611ae.gif" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202504/attachment/b58759ade535434794ad4ca2319611ae.gif?
展開 starccm+阻尼消波：STAR-CCM+中的Wave Forcing
物理模型：
波幅0.35m，波長10m，只造波不造流。
邊界條件：進口、出口、兩側、底部為速度進口，體積分數為復合，空氣相和水相分別為一階波的輕/重流體體積分數，速度設置為一階波的速度，區域>物理條件節點下，VOF波區選項選擇力，物理值節點下的VOF波力長度設置為15m（1.5~2倍的波長），力VOF波指定選擇一階VOF波，進口、出口、兩側均激活，底部不激活；頂部為壓力出口，體積分數同上，壓力設置為一階波的靜壓，不激活Wave Forcing。
網格劃分：基礎尺寸0.75m，自由液面Z方向的網格尺寸為基礎尺寸的3.125%，XY方向為12.5%，網格總數為300萬。
時間步長0.01s，最大物理時間10s，約4個波周期。
計算結果：
自由液面處的波形：
氣液兩相圖：
在水池中心設置一浪高儀，監測該點的波高變化，創建浪高儀的思路是：首先在x的法向上建立一個平面截面，在從這個平面的Y的法向上截取一條線。具體方法為：右鍵單擊衍生零部件，選擇新建>截面>平面，輸入零部件選擇整個區域（tank），法向設置為[1，0，0]，然后再新建一個截面，輸入零部件選擇剛剛創立的截面，法向設置為[0，1，0]。
上圖中，紅色線為計算波高，綠色線為理論波高。
展開 案例解析|復雜形狀海灘上的海嘯波爬高模擬
本文中使用的海嘯模型是基于造波水池數據的提出，用于研究1993年日本奧尻島海嘯期間在藻內地區附近觀察到的極端海嘯波爬高現象。
海嘯波爬高模擬是求解非線性淺水方程組的一個具體應用，該方程組由Navier-Stokes方程組在淺水條件下推導而出，描述具有自由表面的淺水體中水流運動規律的偏微分方程組，1871年由法國科學家Adhémar Jean Claude Barré de Saint-Venant提出，故又名圣維南方程組，該方程在氣動、水力以及其他工程領域中有著廣泛的應用，可以很好地模擬出淺水波的各種特性。
我們的中國船舶科學研究中心（China Ship Scientific Research Center，又稱中國船舶重工集團公司第七〇二研究所），基于長期的研究積累，在國際上首先創立并發展完善了對數值水池的系統論證，較全面地闡述了數值水池的定義，并已開展了相關技術的研發與應用。
既然說到了淺水波，就避不開談論船舶工程這個領域。在船舶工程中，有一個很重要的研究成果—數值水池，即基于數值仿真技術的虛擬造波水池。該成果是在模型驅動、知識驅動的船舶與海洋結構物設計優化流程中，基于CFD應用技術及專家知識，依托高性能計算平臺，為船舶與海洋工程水動力學性能設計、預報、評估和優化提供高效能、高精度、高置信度的沉浸式、情景化虛擬試驗服務的應用技術系統。
言歸正傳，我們來看看法國的開源軟件Gerris創始人-- Stéphane Popinet是如何模擬復雜形狀海灘的海嘯問題的。
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