一种用于有源吸收波形发生器滤波器的新颖频域优化方法

《Applied Ocean Research》：A novel frequency-domain optimization method for active absorption wavemaker filters

　　

李根源|李金轩|杨洪旗|高立峰|刘书学

摘要

在海岸和海洋工程的物理建模中，主动吸收对于减少二次反射和保持目标波场的完整性至关重要。主动吸收主要通过设计频域滤波器来实现。本研究提出了二维主动吸收模式下波面前波面的传递函数以及波桨位移的频域表达式，并分析和处理了低频和高频分量。结合加权最小二乘算法，提出了一种基于加权迭代自动优化的滤波器设计方案。该方法以未经反射吸收的理论波桨位移和滤波器计算出的位移作为误差指标，无需人工干预即可自动为目标运行条件设计出最优滤波器。为了验证所提出的滤波器设计算法的主动吸收性能，基于Fluent动态网格模块和用户定义函数（UDFs）开发了一个二维频域主动吸收造波模型。对规则波和不规则波的主动吸收进行了数值模拟。结果表明，与现有的主动吸收方法相比，该方法具有显著更好的主动吸收性能。