雙模塊鉸接式半潛平臺(tái)是一種新型海上浮式平臺(tái),它由兩個(gè)半潛平臺(tái)模塊通過(guò)鉸接式連接器連接而成,可完全釋放模塊間的相對(duì)縱搖運(yùn)動(dòng)。連接器的存在使平臺(tái)兩個(gè)模塊各自的運(yùn)動(dòng)與傳統(tǒng)的單模塊半潛平臺(tái)運(yùn)動(dòng)有很大差別,并因此導(dǎo)致平臺(tái)受波浪砰擊的情形與單模塊不同。本文基于勢(shì)流理論和CFD技術(shù),應(yīng)用NS-VOF模型對(duì)雙模塊半潛平臺(tái)的波浪砰擊特征進(jìn)行了研究。文中考慮了平臺(tái)多體運(yùn)動(dòng)對(duì)波浪砰擊載荷的影響,實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)運(yùn)動(dòng)與波浪場(chǎng)的疊加,仿真分析了平臺(tái)的波浪砰擊過(guò)程,并對(duì)砰擊載荷進(jìn)行了數(shù)值預(yù)報(bào)。數(shù)值結(jié)果顯示,雙模塊鉸接式平臺(tái)的艏艉兩端上翹現(xiàn)象顯著,波浪砰擊集中于平臺(tái)跨中區(qū)域,甲板下緣監(jiān)測(cè)點(diǎn)砰擊載荷較大。本文計(jì)算結(jié)果可用于指導(dǎo)雙模塊平臺(tái)連接器和局部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。 

【文章來(lái)源】：船舶力學(xué). 2020,24(10)北大核心EICSCD

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圖1 雙模塊半潛平臺(tái)幾何模型和監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

該平臺(tái)可以看作是沿縱對(duì)稱面剖切的半個(gè)半潛式平臺(tái)，見(jiàn)圖2。平臺(tái)高度為28.00 m，長(zhǎng)度為114.50 m，方形立柱寬度為17.50 m，吃水為16.50 m。平臺(tái)上的砰擊壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置位置由圖2中的星點(diǎn)H1～H6標(biāo)識(shí)。水池中進(jìn)行了三個(gè)海況的砰擊試驗(yàn)，本文選擇最惡劣海況，采用NS-VOF模型進(jìn)行案例驗(yàn)證。驗(yàn)證海況參數(shù)為：波高20.46 m，波周期13.01 s，波浪處于深水波范圍。模型試驗(yàn)采用1:50縮尺比。3.2 仿真驗(yàn)證分析

在長(zhǎng)波海況下，平臺(tái)上六個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力（總壓）時(shí)歷數(shù)據(jù)如圖3所示。從砰擊壓力的時(shí)歷輪廓可以看出，單個(gè)砰擊過(guò)程有明顯的兩個(gè)峰值，其中第一峰值主要由動(dòng)壓力構(gòu)成，即水動(dòng)力沖擊，第二峰值主要由水位抬升導(dǎo)致的流體靜壓力構(gòu)成。在立柱頂部和甲板部分，砰擊壓力的時(shí)間歷程更短、更陡。而壓力的仿真時(shí)歷數(shù)據(jù)可以有效地捕捉砰擊峰值。相比于底部監(jiān)測(cè)點(diǎn)，頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力的數(shù)值一致性較差，這是因?yàn)轫敳课恢玫乃畡?dòng)力沖擊更加顯著。整體而言，監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力模擬結(jié)果與試驗(yàn)值表現(xiàn)一致。因此，NS-VOF技術(shù)方案可以有效模擬波浪砰擊。4 雙模塊平臺(tái)計(jì)算結(jié)果和分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]船體結(jié)構(gòu)砰擊總體載荷理論研究綜述[J]. 汪雪良,楊鵬,顧學(xué)康,胡嘉駿.  中國(guó)艦船研究. 2015(01)
[2]江海直達(dá)船波激與砰擊載荷的模型試驗(yàn)研究(英文)[J]. 耿彥超,虞昊,胡嘉駿,顧學(xué)康,司海龍,陳小平.  船舶力學(xué). 2014(06)
[3]波浪沖擊作用下海洋結(jié)構(gòu)物的動(dòng)力響應(yīng)[J]. 郭保臣,任冰,劉明.  水道港口. 2011(03)
[4]隨機(jī)波浪對(duì)浪濺區(qū)三維結(jié)構(gòu)物沖擊作用試驗(yàn)研究[J]. 丁兆強(qiáng),任冰,王永學(xué),任效忠.  大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)



本文編號(hào)：3357943