[wjjerry]

最近在做一个箱形结构的拖航计算，遇到不少问题，在这里也得到了很多人的热心指点，极大地鼓舞了“不耻下问”（歪解为不知羞耻地往下问的意思，哈哈）的劲头。

在杨建民教授的《海洋工程水动力学实验研究》一书中，将浮体在海上受到的荷载进行了分类，其中的三类是：流力、流体静力和流体动力。
流力采用传统的流力系数法进行计算，即：Fc＝0.5*水密度*速度平方*阻力系数*迎流面积
流体动力中与阻尼有关的项为：Fr＝-1*阻尼系数*速度。
从计算公式来看，这两者与速度的关系一个是二次一个是线性，显然有着很大区别。

我的疑惑在于：
对于箱形钝体结构而言，水流阻力产生的原因正是由于水的粘性作用，而其阻尼产生的原因主要也是由于水的粘性，那么这两者从实际上和理论上的有何区别？
假如采用水动力软件做动力计算，假如已经输入了考虑粘性作用的阻尼系数矩阵，是否还要输入流力？这两者是否重叠？

表述不确切的地方，还请指正。

[shaopizi]

引用框（wjjerry ＠ 2009-09-02）

最近在做一个箱形结构的拖航计算，遇到不少问题，在这里也得到了很多人的热心指点，极大地鼓舞了“不耻下问”（歪解为不知羞耻地往下问的意思，哈哈）的劲头。

在杨建民教授的《海洋工程水动力学实验研究》一书中，将浮体在海上受到的荷载进行了分类，其中的三类是：流力、流体静力和流体动力。
流力采用传统的流力系数法进行计算，即：Fc＝0.5*水密度*速度平方*阻力系数*迎流面积
流体动力中与阻尼有关的项为：Fr＝-1*阻尼系数*速度。
从计算公式来看，这两者与速度的关系一个是二次一个是线性，显然有着很大区别。

我的疑惑在于：
对于箱形钝体结构而言，水流阻力产生的原因正是由于水的粘性作用，而其阻尼产生的原因主要也是由于水的粘性，那么这两者从实际上和理论上的有何区别？
假如采用水动力软件做动力计算，假如已经输入了考虑粘性作用的阻尼系数矩阵，是否还要输入流力？这两者是否重叠？

表述不确切的地方，还请指正。

Does the box have sharp corners?

[wjjerry]

Yes， 4 corners are all sharp

[shaopizi]

in this case, the viscous damping will be of importance due the vortex shedding...

the two damping coefficients u mentioned. the first one is the nonlinear viscous damping, the other is potential wave radiation damping...

to have good concept of those different dampng, you can refer to 'the theory and practice of hydrodynamics and vibration' by Subrata k.Chakrabarti...some information can also be found in faltinsen's book(1990)

[gadfly_lee]

引用框（wjjerry ＠ 2009-09-02）

最近在做一个箱形结构的拖航计算，遇到不少问题，在这里也得到了很多人的热心指点，极大地鼓舞了“不耻下问”（歪解为不知羞耻地往下问的意思，哈哈）的劲头。

在杨建民教授的《海洋工程水动力学实验研究》一书中，将浮体在海上受到的荷载进行了分类，其中的三类是：流力、流体静力和流体动力。
流力采用传统的流力系数法进行计算，即：Fc＝0.5*水密度*速度平方*阻力系数*迎流面积
流体动力中与阻尼有关的项为：Fr＝-1*阻尼系数*速度。
从计算公式来看，这两者与速度的关系一个是二次一个是线性，显然有着很大区别。

我的疑惑在于：
对于箱形钝体结构而言，水流阻力产生的原因正是由于水的粘性作用，而其阻尼产生的原因主要也是由于水的粘性，那么这两者从实际上和理论上的有何区别？
假如采用水动力软件做动力计算，假如已经输入了考虑粘性作用的阻尼系数矩阵，是否还要输入流力？这两者是否重叠？

表述不确切的地方，还请指正。

我的理解，简单来说，与往复性的周期性的运动相关的粘性力，归结为阻尼（系数），比如垂荡，横摇，纵摇，辐射阻尼等；如果与周期性运动无关的粘性力，归结为阻力（系数）。
可能归纳的不全面或者偏颇，请对此有深入研究和理解的指正。

[shaopizi]

引用框（gadfly_lee ＠ 2009-09-02）

我的理解，简单来说，与往复性的周期性的运动相关的粘性力，归结为阻尼（系数），比如垂荡，横摇，纵摇，辐射阻尼等；如果与周期性运动无关的粘性力，归结为阻力（系数）。
可能归纳的不全面或者偏颇，请对此有深入研究和理解的指正。

gadfly_lee 把与阻尼有关的系数 区分为阻尼系数和阻力系数，非常利于对概念的理解。对于阻力系数，有一点不同意见提出来讨论：这个阻力系数，可以是与周期性流动相关，也可以是非周期性流动相关的。一个简单的例子就是morison公式的粘性项里面的drag coefficient（Cd）,Cd可理解为gadfly_lee所说的“阻力系数”。 morison 公式对oscillatory flow(e.g. wave) 和 steady flow 都是适用的. 只不过steady flow 情况下，Cd主要取决于Renold数，而在oscillatory flow的情况下Cd 还取决于KC 数。

[wavesurfer]

这是个最基本的概念话题，那里都可以见到流力公式和Morison公式。gadfly_lee和shaopizi都说的很好。我想是否可以归纳成这样来帮助理解：

由水体粘性引起的力本质上是与速度平方成比例的关系，不管是周期性的（波浪，Morison公式）还是非周期性的（流，流力公式）。所以当我们把他们当作力来计算的时候，我们可以把公式里的系数叫做阻尼力系数。但是，力最终是要用到物体运动方程里去求解物体的运动的。而目前的数值软件所基于的运动方程都是物体运动（Motion）的一阶方程。其中与物体速度成比例的项，其系数我们叫做阻尼系数。阻尼系数的来源一个是物体运动兴波的radiation damping，另一个就是水体粘性阻尼，由Morison公式作线性化以后来计算，其线性化以后的系数才成为阻尼系数的一部分。

注意，从运动方程里的阶数来考虑，Morison公式里的速度与物体运动速度平方有关，在运动方程里是二阶项，再线性化成了一阶项（当然在Time Domain里没有必要这么做）。而流力只与流速平方有关，对于运动方程来讲相当于定常力，所以实际上是0阶。它仍然是阻尼力，但没有必要出现在运动方程中，只用于系统的初始平衡位置计算。

[gadfly_lee]

引用框（shaopizi ＠ 2009-09-03）

gadfly_lee 把与阻尼有关的系数 区分为阻尼系数和阻力系数，非常利于对概念的理解。对于阻力系数，有一点不同意见提出来讨论：这个阻力系数，可以是与周期性流动相关，也可以是非周期性流动相关的。一个简单的例子就是morison公式的粘性项里面的drag coefficient（Cd）,Cd可理解为gadfly_lee所说的“阻力系数”。 morison 公式对oscillatory flow(e.g. wave) 和 steady flow 都是适用的. 只不过steady flow 情况下，Cd主要取决于Renold数，而在oscillatory flow的情况下Cd 还取决于KC 数。

不好意思，是我没表达清楚：
1，我说的周期性运动指的是船体，你说的是周期性流动，指的是流体介质。
2，当然，由于相对运动的原理，这二者也并非完全不同，但是我觉得还是有区别的。具体是否可以如下理解：阻尼也是阻力的一种，都是粘性的体现（辐射势流阻尼系数除外），当涉及到船体周期性振荡时，船体受到的阻力可以特称为阻尼（我原来把阻力和阻尼分开的理解可能不太妥当）。
我的理解，阻尼总是和振荡相关联的。比如我们学数学物理方程或者电磁学的时候，经常出现的振荡阻尼这个词。但是振荡阻力这个词好像没听说过。

[九刀流]

引用框（gadfly_lee ＠ 2009-09-19）

不好意思，是我没表达清楚：
1，我说的周期性运动指的是船体，你说的是周期性流动，指的是流体介质。
2，当然，由于相对运动的原理，这二者也并非完全不同，但是我觉得还是有区别的。具体是否可以如下理解：阻尼也是阻力的一种，都是粘性的体现（辐射势流阻尼系数除外），当涉及到船体周期性振荡时，船体受到的阻力可以特称为阻尼（我原来把阻力和阻尼分开的理解可能不太妥当）。
我的理解，阻尼总是和振荡相关联的。比如我们学数学物理方程或者电磁学的时候，经常出现的振荡阻尼这个词。但是振荡阻力这个词好像没听说过。

确实是这样。阻尼使往复运动衰减，比如振动中的临界阻尼概念，地震波、重力波等数值模拟中的人工阻尼。
提到阻力时，感觉物体的运动范围就相对比较大，同时作用物体上面的就叫阻力，兴波阻力，粘压、摩擦阻力等等。