本文關(guān)鍵詞：浮式防波堤耦合水動(dòng)力分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：浮式防波堤是一種海岸防護(hù)工程結(jié)構(gòu)物。與傳統(tǒng)固定式防波堤相比它具有建造方便、造價(jià)低廉、易于移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),最重要的是它對環(huán)境的影響較小,不會(huì)影響海水交換或?qū)ぷ骱Ｓ虻暮Ｑ蟓h(huán)境造成污染。而且,對于短周期波浪,浮式防波堤的消波效果較好,所以在某些情況下可以取代傳統(tǒng)固定式防波堤。為了保證浮式海洋結(jié)構(gòu)物在南海瞬息萬變海洋環(huán)境中能夠安全平穩(wěn)的進(jìn)行生產(chǎn)和作業(yè),并滿足環(huán)境保護(hù)的要求,浮式防波堤的應(yīng)用是很好的選擇且具有非常重要的實(shí)際意義。本文基于工信部課題“浮式防波堤單元構(gòu)型優(yōu)選模型試驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選出浮式防波堤的最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式-帶防浪網(wǎng)和防浪球的圓筒形浮式防波堤,并對其進(jìn)行優(yōu)化得到本文浮式防波堤整體系統(tǒng)水池試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膯卧K。在此基礎(chǔ)上,研究了浮式防波堤整體系統(tǒng)的水動(dòng)力性能與消波效果。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.對帶防浪網(wǎng)和防浪球的圓筒形浮式防波堤進(jìn)行優(yōu)化,給出優(yōu)化后浮式防波堤的詳細(xì)參數(shù),并為防波堤整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)了系泊系統(tǒng)。應(yīng)用水動(dòng)力軟件ANSYS-AQWA建立整體的數(shù)值模型,在時(shí)域內(nèi)計(jì)算南海三種海況下浮式防波堤的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊纜張力,與規(guī)范進(jìn)行對比,驗(yàn)證可行性。2.由于數(shù)值模模擬時(shí)未考慮浮式防波堤整體系統(tǒng)含有的大量柔性結(jié)構(gòu),且無法計(jì)算防波堤的透射系數(shù),因此對其進(jìn)行三維水池實(shí)驗(yàn)。根據(jù)相似性理論,確定模型及系泊系統(tǒng)的參數(shù),并根據(jù)南海環(huán)境參數(shù)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案。3.通過數(shù)據(jù)分析,研究不同波浪波高、波浪周期、波浪斜度以及防波堤堤后距離對浮式防波堤整體系統(tǒng)的透射系數(shù)、反射系數(shù)和耗散系數(shù)的影響。4.通過數(shù)據(jù)分析,研究不同波浪波高、波浪周期和波浪斜度對浮式防波堤運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響。5.通過數(shù)據(jù)分析,研究不同波浪波高、波浪周期和波浪斜度對浮式防波堤系泊系統(tǒng)受力的影響。結(jié)果表明,浮式防波堤的消波效果受波浪周期的影響非常大,但波浪波高對消波效果的影響較小,波浪的斜度對消波效果的影響也很小。浮式防波堤堤后距離與消波效果成負(fù)相關(guān)。波浪波高和周期對浮式防波堤的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)影響都很大。波浪斜度對系泊系統(tǒng)受力有很大影響。
【關(guān)鍵詞】：浮式防波堤 耦合 數(shù)值模擬 三維水池試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U656.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 第1章 緒論15-27
• 1.1 研究的目的與意義15-16
• 1.2 浮式防波堤的概述16-20
• 1.2.1 浮式防波堤的結(jié)構(gòu)形式16-18
• 1.2.2 浮式防波堤的錨固形式18-20
• 1.3 浮式防波堤國內(nèi)外研究進(jìn)展20-23
• 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4 浮式防波堤工程應(yīng)用實(shí)例23-24
• 1.4.1 國內(nèi)工程應(yīng)用實(shí)例23
• 1.4.2 國外工程應(yīng)用實(shí)例23-24
• 1.5 本文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)24-27
• 第2章 水動(dòng)力基礎(chǔ)理論27-43
• 2.1 三維勢流理論27-29
• 2.2 波浪理論29-31
• 2.3 多浮體水動(dòng)力耦合31-32
• 2.4 多浮體耦合運(yùn)動(dòng)方程32-34
• 2.5 莫里森方程34
• 2.6 懸鏈線方程34-41
• 2.6.1 錨鏈的懸鏈線方程34-35
• 2.6.2 復(fù)合錨鏈系的懸鏈線方程35-36
• 2.6.3 錨鏈懸鏈線方程求解36-38
• 2.6.4 錨鏈的張力分析38
• 2.6.5 復(fù)合錨系懸鏈線方程的求解38-40
• 2.6.6 復(fù)合錨系的張力分析40-41
• 2.7 阻尼的計(jì)算原理41-42
• 2.8 本章小結(jié)42-43
• 第3章 浮式防波堤整體系統(tǒng)數(shù)值模擬43-55
• 3.1 引言43
• 3.2 浮式防波堤整體系統(tǒng)介紹43-47
• 3.2.1 模塊主要參數(shù)43-45
• 3.2.2 系泊系統(tǒng)的主要參數(shù)45-47
• 3.3 南海海域海況47
• 3.4 浮式防波堤整體系統(tǒng)水動(dòng)力性能47-51
• 3.4.1 90°橫浪作用下浮式防波堤整體水動(dòng)力性能48-50
• 3.4.2 67.5°斜浪作用下浮式防波堤整體水動(dòng)力性能50-51
• 3.5 浮式防波堤系泊系統(tǒng)受力51-53
• 3.5.1 90°橫浪作用下浮式防波堤系泊系統(tǒng)受力51-52
• 3.5.2 67.5°斜浪作用下浮式防波堤系泊系統(tǒng)受力52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第4章 浮式防波堤模型試驗(yàn)55-67
• 4.1 試驗(yàn)設(shè)備和儀器55
• 4.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒榻B55-60
• 4.2.1 相似理論55-57
• 4.2.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒榻B57-58
• 4.2.3 試驗(yàn)系泊鏈設(shè)計(jì)58-60
• 4.3 模型及測量儀器布置60-62
• 4.3.1 90°橫浪作用下模型及測量儀器布置60-62
• 4.3.2 67.5°斜浪作用下模型及測量儀器布置62
• 4.4 試驗(yàn)波要素62-63
• 4.5 試驗(yàn)參數(shù)符號(hào)說明63-64
• 4.6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理64-65
• 4.6.1 透射系數(shù)、反射系數(shù)和耗散系數(shù)處理64
• 4.6.2 模塊運(yùn)動(dòng)響應(yīng)處理64-65
• 4.6.3 系泊系統(tǒng)受力處理65
• 4.7 本章小結(jié)65-67
• 第5章 浮式防波堤的消波性能及水動(dòng)力性能分析67-101
• 5.1 浮式防波堤的透射系數(shù)67-72
• 5.1.1 浮式防波堤透射系數(shù)隨波浪周期的變化情況67-69
• 5.1.2 浮式防波堤透射系數(shù)隨波浪波高的變化情況69-70
• 5.1.3 浮式防波堤透射系數(shù)隨堤后距離的變化情況70-72
• 5.2 浮式防波堤的反射系數(shù)72-76
• 5.2.1 浮式防波堤反射系數(shù)隨波浪周期的變化情況72-74
• 5.2.2 浮式防波堤反射系數(shù)隨波浪波高的變化情況74-76
• 5.3 浮式防波堤的耗散系數(shù)76-79
• 5.3.1 浮式防波堤耗散系數(shù)隨波浪周期的變化情況76-78
• 5.3.2 浮式防波堤耗散系數(shù)隨波浪波高的變化情況78-79
• 5.4 浮式防波堤的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)79-90
• 5.4.1 橫浪作用下入射波浪周期對浮式防波堤運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響80-83
• 5.4.2 斜浪作用下入射波浪周期對浮式防波堤運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響83-86
• 5.4.3 橫浪作用下入射波浪波高對浮式防波堤運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響86-88
• 5.4.4 斜浪作用下入射波浪波高對浮式防波堤運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響88-90
• 5.5 浮式防波堤系泊系統(tǒng)受力90-98
• 5.5.1 橫浪作用下系泊系統(tǒng)張力隨波浪周期的變化關(guān)系91-93
• 5.5.2 斜浪作用下系泊系統(tǒng)張力隨波浪周期的變化關(guān)系93-95
• 5.5.3 橫浪作用下系泊系統(tǒng)張力隨波浪波高的變化關(guān)系95-96
• 5.5.4 斜浪作用下系泊系統(tǒng)張力隨波浪波高的變化關(guān)系96-98
• 5.6 本章小結(jié)98-101
• 第6章 總結(jié)與展望101-105
• 6.1 本文研究內(nèi)容總結(jié)101-103
• 6.2 研究展望103-105
• 參考文獻(xiàn)105-109
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及學(xué)術(shù)成果109-111
• 致謝111

【相似文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：浮式防波堤耦合水動(dòng)力分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：495835