發(fā)布時間：2020-07-23 18:51

【摘要】：隨著世界各國對近海資源的開發(fā),各種形式的多浮體系統(tǒng)(浮橋、懸浮隧道、水上光伏等)呈現出廣闊的應用前景。這些多浮體系統(tǒng)具有以下特點:第一,常處于近海海域,受淺水波浪的作用,多浮體系統(tǒng)的水動力學特性具有非線性特點,且會受到波浪場非均勻性的影響;第二,根據多浮體系統(tǒng)的結構形式和應用條件,存在著移動載荷等結構非線性問題;第三,多浮體系統(tǒng)空間尺度較大,柔性較強,在波浪等復雜載荷作用下會發(fā)生明顯的彈性變形。復雜載荷作用下的多浮體系統(tǒng)的水彈性響應,對于多浮體系統(tǒng)的設計具有重要工程意義。本文對淺水波浪的非線性和非均勻性、水彈性方法的應用范圍、波浪與多浮體系統(tǒng)相互作用機理與非線性問題等進行研究。針對淺水波浪的非線性特點,本文介紹了二階Stokes波浪理論,并引入一種波浪譜變換方法,根據線性波浪譜和水深獲得非線性波浪譜;針對波浪非均勻性,本文對傾斜海底條件下波浪的演化進行了研究,討論了不同位置的波浪的相關性;針對水彈性方法的應用范圍問題,本文闡述了準靜態(tài)方法和水彈性方法的聯系與界限;針對波浪與多浮體系統(tǒng)相互作用機理問題,本文以分置式浮橋為例,建立了分置式浮橋水彈性響應預報的頻域與時域方法,對復雜載荷作用下分置式浮橋的水彈性響應進行研究;針對流體與結構相互作用過程中的非線性問題,本文以半浸沒圓柱為例,討論了滿溢現象對于半浸沒圓柱水動力性能的影響。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P75;P731.22
【圖文】：

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.00.00.1Wave frequency (rad/s)圖 2-6 不同水深下(2) (1) 2a / [ a ]與波浪頻率的關系Fig.2-6(2) (1) 2a / [ a ]varying with wave frequency for different water depth2.5.2 淺水中的不規(guī)則波為了研究淺水中的不規(guī)則波波譜與水深的關系，采用 JONSWAP 波浪譜，根據二階 Stokes 波浪理論，取不同的有義波高、譜峰周期和水深，對一階波面升高、二階波面升高以及變換后的非線性的波浪譜進行了計算。為了確保統(tǒng)計結果的可靠性，不規(guī)則波的仿真時間為 3 小時以上。針對有義波高 6m、譜峰周期 8s 的工況，不同水深下的非線性波浪譜如圖 2-7所示。當水深在 10m-20m 時，波浪譜呈現出較為明顯的非線性特征，和頻和差頻項均較為顯著；當水深超過 20m 時，波浪譜的非線性特征變得不再顯著。

3.4 算例研究3.4.1 模型描述如圖3-4所示，設傾斜海底坡度為1：20，長度 l =400m，x 0處的水深1d 25m，則 x 100m , 200m , 300m處的水深依次為2 3 4d 20 m, d 15m

準靜態(tài)方法與水彈性方法對一塊漂浮在水面的板進行的彎矩。板的參數如表 4-2 所示。板的有限元模型如的數據和（4-19）式可以算出，板的一階垂向彎曲模圖 4-2 給出了板的一階垂向彎曲振型。表 4-2 板的特征參數Table 4-2 Properties of the plate model名稱 符號 數值 單位長 L 300 m寬 B 60 m型深 D 2 m吃水 d 0.5 m向彎曲剛度 EI 4.77×1011N·m2楊氏模量 E 1.19×1010N/m2泊松比 ν 0.13 /質量密度 ρ 256.25 kg/m3

【參考文獻】

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本文編號：2767706