《波浪作用下系泊多浮體系統水動力特性的頻時域分析》是依託大連理工大學,由勾瑩擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：波浪作用下系泊多浮體系統水動力特性的頻時域分析
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：勾瑩
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對實際工程中廣泛套用的多個相連的系泊浮體問題，本項目將開展系泊多體系統水動力特性的頻、時域研究。在勢流理論下套用多體繞射、輻射理論建立多體結構水動力特性的頻域分析模型，採用基於快速算法的高階邊界元法求解邊界積分方程。分析不同波浪條件、結構幾何特徵、布置方式、間距等影響因素對結構間水動力相互影響的變化規律及發生共振現象的條件，揭示多體系統水動力影響的機制。在頻域分析的基礎上，建立包括系泊系統在內的多體結構運動回響的時域模型，模擬多體系統的實時運動回響給出系泊系統受力，對於結構的系泊纜索採用非線性有限元動力分析方法考慮其動力特性，對於結構間的纜繩和護舷採用B樣條方法模擬其非線性應力應變關係。開展波浪與系泊多體系統相互作用的物理模型試驗研究，研究各影響因素對系泊多體系統運動回響和系泊系統受力的影響規律，與數值結果相互驗證。
結題摘要
針對實際工程中廣泛套用的多浮體問題，開展了多體系統水動力特性的研究。在勢流理論下套用多體繞射、輻射理論建立多體結構水動力特性的頻域分析模型，採用基於快速算法的高階邊界元法求解邊界積分方程。分析不同波浪條件、結構幾何特徵、間距等影響因素對結構間水動力相互影響的變化規律及發生共振現象的條件。分別以典型的四柱結構及兩方箱結構為主要研究對象，分析了四柱結構發生干涉共振的near-trapping現象，兩方箱結構間距及波浪入射角度對水動力係數及波浪激振力的影響。通過對四柱結構及方箱結構的物理模型試驗，進一步證實了數值模型的正確性，並通過實驗現象分析進一步驗證了多體間的干涉現象。利用模態法重點分析了鉸接多浮體系統的運動回響特性。根據最小勢能原理，通過拉格朗日乘子法建立鉸接多體系統的運動回響方程，重點研究了鉸接多浮體系統的運動回響特性。分析了水深、鉸接位置等參數對鉸接多浮體系統運動回響的影響。通過分析結構尺度與波長間的比值關係，得出了鉸接多浮體系統在波浪作用下運動形態與這一比值的對應關係，解釋了鉸接多浮體系統運動回響機制。通過物理模型試驗進一步分析了多體干涉現象並驗證了數值模型的正確性。
