隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類將越來越依賴于海洋資源的開發(fā)和海洋空間的利用。而超大型浮體憑借其獨特的優(yōu)勢引起國際海洋工程領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。本文將研究超大型浮體的波浪環(huán)境條件預(yù)報方法及其在波浪中的水彈性響應(yīng)。準(zhǔn)確預(yù)報超大型浮體設(shè)計海域內(nèi)的波浪環(huán)境條件對其設(shè)計和安全評估意義重大。近年來,隨著港口建設(shè)和國防建設(shè)的不斷深入,在島礁附近建設(shè)超大型浮體具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢和意義。然而,近島礁地形獨特,其波浪傳播極其復(fù)雜,增加了超大型浮體的設(shè)計難度。本文采用WAVEWATCH Ⅲ模型,對西太平洋某風(fēng)場驅(qū)動下的近島礁波浪演化展開模擬。將數(shù)值仿真的結(jié)果與實測波浪數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,驗證該模式進(jìn)行近島礁地形波浪演化模擬的可行性,為超大型浮體的波浪環(huán)境條件預(yù)報提供科學(xué)的數(shù)值模型和方法。準(zhǔn)確分析超大型浮體在波浪中的運動響應(yīng)對其結(jié)構(gòu)設(shè)計和安全評估至關(guān)重要。環(huán)形超大型浮體是一種新型的海上超大型浮式結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、上層布置靈活、中心波浪小等優(yōu)點。目前幾乎沒有對該型超大型浮體水彈性響應(yīng)的研究。本文將采用有限元-邊界元混合法對環(huán)形超大型浮體在規(guī)則波浪下的線性水彈性響應(yīng)進(jìn)行研究,為其進(jìn)一步的研究和設(shè)計工作提供參考。 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 超大型浮體的研究意義
    1.2 超大型浮體的特點
    1.3 超大型浮體的研究進(jìn)展
    1.4 超大型浮體發(fā)展的技術(shù)問題
        1.4.1 超大型浮體的結(jié)構(gòu)形式及概念設(shè)計
        1.4.2 基于數(shù)值模式的波浪環(huán)境條件預(yù)報在超大型浮體中的應(yīng)用
        1.4.3 超大型浮體的水彈性響應(yīng)研究
    1.5 本文內(nèi)容
2 基本理論
    2.1 波浪理論基礎(chǔ)
        2.1.1 規(guī)則波與不規(guī)則波
        2.1.2 隨機(jī)過程及概率分布
    2.2 譜分析理論基礎(chǔ)
        2.2.1 譜密度函數(shù)
        2.2.2 波浪的譜密度公式
        2.2.3 線性系統(tǒng)的響應(yīng)關(guān)系
    2.3 WAVEWATCHⅢ理論基礎(chǔ)
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 源項的計算
        2.3.3 方程的離散和求解
        2.3.4 模型中的輸入譜
    2.4 本章小結(jié)
3 基于WAVEWATCHⅢ的近島礁地形波浪演化研究
    3.1 近島礁地形對超大型浮體建設(shè)的利弊
    3.2 計算說明
        3.2.1 計算區(qū)域
        3.2.2 模型設(shè)置
        3.2.3 實測數(shù)據(jù)
    3.3 結(jié)果分析
        3.3.1 P1點波浪參數(shù)分析
        3.3.2 波譜分析
    3.4 本章小結(jié)
4 環(huán)形超大型浮體在規(guī)則波中的線性水彈性響應(yīng)
    4.1 模型的建立與分析
        4.1.1 結(jié)構(gòu)運動方程
        4.1.2 流體運動方程
    4.2 環(huán)形超大型浮體算例驗證
        4.2.1 300m直徑環(huán)形超大型浮體算例
        4.2.2 600m直徑環(huán)形超大型浮體算例
        4.2.3 300m與600m直徑環(huán)形超大型浮體算例對比
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]近島礁波浪傳播變形模型試驗研究[J]. 丁軍,田超,王志東,凌宏杰,李志偉.  水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2015(02)
[2]超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物水彈性響應(yīng)預(yù)報的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J]. 崔維成.  船舶力學(xué). 2002(01)
[3]超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物動力特性研究綜述[J]. 崔維成,吳有生,李潤培.  船舶力學(xué). 2001(01)
[4]超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物開發(fā)過程中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題[J]. 崔維成,吳有生,李潤培.  海洋工程. 2000(03)

碩士論文
[1]島礁波浪場的數(shù)值模擬應(yīng)用研究[D]. 孫澤.大連理工大學(xué) 2016
[2]箱式超大型浮體在隨機(jī)波浪和近岸水域中的水彈性響應(yīng)[D]. 王琦彬.大連理工大學(xué) 2015
[3]超大型浮體水彈性響應(yīng)數(shù)值分析與試驗研究[D]. 萬志男.大連理工大學(xué) 2014



本文編號：2926406