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水路运输的高速化是当今交通运输发展的重要趋势之一。随着工业技术的飞速进步,高速船舶在近几十年来得到迅猛发展。高速船设计的一个关键问题是对其阻力性能的预报。由船舶原理知,船舶阻力主要分摩擦阻力、粘压阻力和兴波阻力三部分。对于高速船来说,其兴波阻力在总阻力中占主要份额。如何用数值计算的方法来准确预报高速船的兴波阻力与兴波波形,一直以来都是兴波阻力理论研究中的重要内容与难点之一,同时也是船型优化等工程问题的关键。设计傅氏数F_n>0.4的排水型船舶多采用方尾。方尾的“虚长度”作用可得到较小的阻力,因而几乎是水面高速舰艇普遍采用的船尾形式。高速方尾水面舰船兴波问题数值计算多年来一直是具有挑战性和工程实用价值的课题,其焦点问题是方尾边界条件及相关数值计算的处理,至今绕方尾的流动及方尾对兴波阻力影响的研究仍是船舶兴波阻力理论研究的一个重要方向。本文探讨了基于非均匀有理B样条(NURBS)的高阶面元法在高速船舶兴波阻力研究中的数值计算问题。文中采用NURBS方法表达船体表面和船体表面上及自由面上的未知源强分布曲面。在以速度势表达式通过满足物面边界条件、线性自由面边界条件和其他边界条件(浅水条件、方尾条件等)构成的求解方程组中,直接的变量变成了源强分布曲面的控制顶点。由方程组求出未知源强分布,从而求得扰动速度势及速度,进而得到船舶的兴波阻力和兴波波形。本文以Rankine源为奇点,采用自由面奇点上置的域外奇点法,可方便的通过配置点移动的方式从数值上满足辐射条件;另外,通过在方尾处施加流体从船体方尾下缘光滑分离的切向条件来满足方尾条件。本文选取Wigley数学船型和高速圆舭艇NPL系列中的Model100A船型为计算算例,计算了深水、浅水状态下的Wigley单体船和NPL单体船以及深水下Wigley双体船和NPL双体船的兴波阻力和兴波波形,得到了合理的兴波波形和兴波阻力。