Hydrodynamic analysis of wave interactions with a moored floating breakwater using the element-free Galerkin method

Author: Lee Jeongwoo   Cho Woncheol  

Publisher: NRC Research Press

ISSN: 1208-6029

Source: Canadian Journal of Civil Engineering, Vol.30, Iss.4, 2003-08, pp. : 720-733

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Abstract

This paper deals with a numerical investigation of incident wave interactions with a moored pontoon-type floating breakwater. The element-free Galerkin method, in which only nodal data are required to analyze the problem, is employed to solve the diffraction and radiation boundary value problems addressed by the modified Helmholtz equation. The numerical model includes the hydrodynamic and mooring analyses, and it is validated by previous numerical and experimental results. Using the numerical model, we are able to assess the hydrodynamic performance of a moored pontoon-type floating breakwater in regular waves. Numerical results are presented to show the effects of wave conditions and mooring system configuration. This paper also presents the simple forms of stiffness coefficients of a slack mooring line. The influence of mooring line condition on the performance of a floating breakwater is highlighted. Key words: moored floating breakwater, element-free Galerkin method, mooring line condition.Cet article présente une étude numérique des interactions des ondes incidentes sur un brise-lames flottant amarré de type ponton. La méthode sans maillage de Galerkin, dans laquelle uniquement les données nodales sont requises pour analyser le problème, est employée pour résoudre les problèmes de valeur de diffraction et de rayonnement aux limites tels qu'abordés par l'équation d'Helmholtz modifiée. Le modèle numérique comprend les analyses hydrodynamiques et d'amarrage et il est validé par les résultats numériques et expérimentaux antérieurs. En utilisant le modèle numérique, nous pouvons évaluer la performance hydrodynamique d'un brise-lames flottant amarré de type ponton avec des conditions de vagues régulières. Les résultats numériques sont présentés afin de montrer les effets des conditions de vagues et de la configuration d'amarrage. Cet article présente également les formes simples des coefficients de rigidité d'une ligne d'amarrage à tension variable. L'influence de l'état de la ligne d'amarrage sur le rendement d'un brise-lames flottant est soulignée. Mots clés : brise-lames flottant amarré, méthode sans maillage de Galerkin, condition de la ligne d'amarre.[Traduit par la rédaction]

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