1、開孔沉箱作為一種新型港口和海岸防護(hù)結(jié)構(gòu)物自上世紀(jì)中葉被提出以來(lái)，因其具有消浪效果好且工程成本低等優(yōu)點(diǎn)，已得到廣泛的科學(xué)研究和工程應(yīng)用。就目前的研究成果來(lái)看，對(duì)于波浪與開孔沉箱相互作用的物模試驗(yàn)成果較為豐富，但是數(shù)值模擬研究特別是波浪與雙層開孔沉箱相互作用的數(shù)值模擬成果相對(duì)較少且數(shù)值方法較為單一，其中時(shí)域內(nèi)準(zhǔn)確地完成對(duì)自由水面的追蹤，是建立波浪與開孔沉箱相互作用數(shù)值模式過(guò)程中的難點(diǎn)問(wèn)題之一。CLEAR-VOF方法的問(wèn)世對(duì)于解決該問(wèn)題提供了

2、新的思路，這是本文進(jìn)行數(shù)值計(jì)算依賴的關(guān)鍵手段。
　　本文首先利用三步有限元方法離散Navier-Stokes方程，并借助CLEAR-VOF方法、大渦模擬方法追蹤水體自由表面和模擬湍流效應(yīng)，建立了二維數(shù)值波浪水槽，成功模擬了規(guī)則波的傳播。籍此研究了規(guī)則波作用下單層開孔沉箱的反射率和波浪總水平力，并與其他學(xué)者的物模試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)模結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，吻合良好且規(guī)律性明顯，為波浪與開孔沉箱相互作用問(wèn)題的研究探索了一種新的數(shù)值模式。
　　

3、在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了波浪與雙層開孔沉箱相互作用的數(shù)值試驗(yàn)，分析了反射率和波峰總水平力比等指標(biāo)，并與其他學(xué)者的物模試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，吻合良好，進(jìn)一步驗(yàn)證了本文數(shù)值模式的可靠性。分析了總消浪室相對(duì)寬度、后消浪室相對(duì)寬度、波陡、相對(duì)水深和前開孔墻開孔率等無(wú)量綱量對(duì)波谷總水平力比的影響關(guān)系并成功擬合經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，指出雙層開孔沉箱波谷總水平力比主要受總消浪室相對(duì)寬度和相對(duì)水深的影響且大致呈現(xiàn)線性遞減關(guān)系。
　　最后以某工程為例，進(jìn)行了實(shí)際尺