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不同入射波对自由浮体结构运动特性的影响
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作者 涂佳黄 伍磊 张志豪 《湘潭大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第3期22-34,共13页
基于DualSPHyscis开源程序,对波浪数值水池以及波浪与不同形状自由浮体结构相互作用进行了模拟,通过对造波板施加预定义函数来实现Stokes二阶规则波的产生,同时在下游边界附近处设置黏性消波区来实现消波功能.首先,验证了该方法能正确... 基于DualSPHyscis开源程序,对波浪数值水池以及波浪与不同形状自由浮体结构相互作用进行了模拟,通过对造波板施加预定义函数来实现Stokes二阶规则波的产生,同时在下游边界附近处设置黏性消波区来实现消波功能.首先,验证了该方法能正确求解波浪与浮体结构的相互作用,文中还与有关的试验结果作了比较,发现效果基本一致.然后对波浪与自由浮体结构相互作用问题进行了模拟,考虑不同入射波波高、波周期与形状参数(A/B的范围为1.0~5.0),探究自由浮体结构所受波浪力的变化特性与自由度响应特性,并分析不同波参数对结构受力与自由度响应特性的影响,同时与单圆柱体浮体工况进行对比分析.另外,引入浮体周围流场分布特性、质心运动轨迹以及速度矢量分布特性,进而进一步阐述浮体受力特性与自由度响应特性.随形状参数增大、浮体结构所受最大波浪力会逐渐减小.随入射波波高增大,波能增大,浮体所具有的能量越大. 展开更多
关键词 SPH方法 数值水池 浮体结构 形状参数 运动特性
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极地船舶与浮体结构物力学问题研究综述 被引量:30
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作者 薛彦卓 倪宝玉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期36-40,共5页
北极航道的开发和极地资源的勘采为船舶与海洋工程装备设计制造提供了良好的发展契机,但极地极端载荷环境所引起的复杂力学问题也相应地提出了巨大的挑战。为此,本文首先梳理极地航行船舶与浮体结构物涉及的基础力学问题,回顾并讨论国... 北极航道的开发和极地资源的勘采为船舶与海洋工程装备设计制造提供了良好的发展契机,但极地极端载荷环境所引起的复杂力学问题也相应地提出了巨大的挑战。为此,本文首先梳理极地航行船舶与浮体结构物涉及的基础力学问题,回顾并讨论国内外在相关力学问题方面的研究进展和技术难点,对于极区波浪传播的理论模型,分析了质量荷载模型,弹性薄板模型,粘性层模型和粘-弹性模型的优缺点和适用性;对于海冰力学行为的数值方法,阐述了有限元法(FEM)和离散元法(DEM)的数值模拟进展;对比了冰区船舶的自由航行和约束船模实验等。本文为航行船舶与浮体结构物的研发提供了一定的参考。 展开更多
关键词 北极 极地船舶 浮体结构 力学问题 综述
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箱式超大型浮体结构在规则波中的水弹性响应研究 被引量:16
3
作者 王志军 李润培 舒志 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2001年第3期9-13,共5页
利用三维线性水弹性理论研究了箱式超大型浮体结构在正弦规则波中的动力响应 ,用Bernoulli Euler梁解析解计算结构在真空中的动力特性 ,用弹性体三维势流理论计算结构的水动力系数。浮体结构在单位波幅规则波中的刚体运动幅值与DNV/WADA... 利用三维线性水弹性理论研究了箱式超大型浮体结构在正弦规则波中的动力响应 ,用Bernoulli Euler梁解析解计算结构在真空中的动力特性 ,用弹性体三维势流理论计算结构的水动力系数。浮体结构在单位波幅规则波中的刚体运动幅值与DNV/WADAM程序的计算结果进行了比较 ,并给出了垂向弯曲模态的位移、弯矩随波浪频率的变化规律。由于箱式浮体结构的低阶固有频率很低 ,相应的弹性振型的响应与刚体运动耦合 ,结构在波浪中没有发现明显的低阶弹性模态谐振。 展开更多
关键词 箱式超大型浮体结构 水弹性响应 规则波 水动力系数 海洋工程
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不同干结构模型对箱式超大型浮体结构水弹性响应的影响 被引量:9
4
作者 王志军 李润培 舒志 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2002年第1期1-6,共6页
三维线性水弹性力学利用结构在真空中弹性振型的正交性 ,对结构振动进行模态分析 ,用弹性体三维势流理论计算结构的水动力系数。因此 ,结构的干模态计算是十分重要的。应用三维线性水弹性理论研究箱式超大型浮体结构在波浪中的动力响应... 三维线性水弹性力学利用结构在真空中弹性振型的正交性 ,对结构振动进行模态分析 ,用弹性体三维势流理论计算结构的水动力系数。因此 ,结构的干模态计算是十分重要的。应用三维线性水弹性理论研究箱式超大型浮体结构在波浪中的动力响应时 ,分别采用梁模型和三维空间有限元模型计算结构的干模态 ,并且采用同样的水动力模型 (弹性体三维势流理论 ) 展开更多
关键词 箱式超大型浮体结构 水弹性响应 干模态 有限元方法 水动力系数 海洋工程
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浮体结构对下游水流结构影响 被引量:5
5
作者 崔贞 傅宗甫 +2 位作者 顾晓峰 王珊 倪英荐 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期433-437,共5页
采用物理模型试验研究流动水域中浮体结构对下游水流流动结构的影响,对不同长高比浮体结构及其在不同水位差条件下浮体结构下游水流结构特征断面的流速分布、流速不均匀系数以及回流区长度进行分析。结果表明:浮体结构体型的变化对流速... 采用物理模型试验研究流动水域中浮体结构对下游水流流动结构的影响,对不同长高比浮体结构及其在不同水位差条件下浮体结构下游水流结构特征断面的流速分布、流速不均匀系数以及回流区长度进行分析。结果表明:浮体结构体型的变化对流速分布及流速不均匀系数的影响并不明显,水位差对两者均有较大的影响,其影响随着水位差的增大而增大;回流区长度受浮体结构体型以及水位差影响均较敏感,在实际运用中,应该主要关注水位差变化引起的水流流动结构的变化。 展开更多
关键词 浮体结构 流动水域 水位差 浮体长高比 水流流动结构 流速不均匀系数 回流区
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箱式超大型浮体结构在不规则波中的水弹性响应 被引量:5
6
作者 王志军 李润培 舒志 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1477-1480,共4页
箱式超大型浮体结构的水平尺度很大 ,结构的相对弯曲刚度大大下降 ,它在海洋环境中的水弹性响应必须考虑 .此外 ,其设计寿命远远超过一般的船舶和海洋工程结构物 ,从结构设计的角度出发 ,需要预报结构在整个生命期内可能受到的波浪诱导... 箱式超大型浮体结构的水平尺度很大 ,结构的相对弯曲刚度大大下降 ,它在海洋环境中的水弹性响应必须考虑 .此外 ,其设计寿命远远超过一般的船舶和海洋工程结构物 ,从结构设计的角度出发 ,需要预报结构在整个生命期内可能受到的波浪诱导弯矩以及结构的应力 .为此 ,在应用三维线性水弹性理论计算得到浮体结构动力响应传递函数的基础上 ,进行了结构动力响应的短期预报和长期预报 .计算结果表明 ,浮体结构的垂向弹性变形与刚体升沉运动幅值相当 ,波浪诱导弯矩和应力的长期预报值均较大 . 展开更多
关键词 箱式超大型浮体结构 水弹性响应 短期预报 长期预报 不规则波 船舶 海洋工程结构
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水下爆炸气泡与浮体结构相互作用的研究 被引量:4
7
作者 王加夏 宗智 +1 位作者 周力 姜明佐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期41-49,共9页
基于势流理论,利用三维边界积分法模拟水下爆炸气泡与其附近浮体之间的相互作用,同时考虑到自由液面对气泡特性的影响。该数值计算结果与电火花气泡实验结果吻合良好,验证了该数值方法的有效性;通过爆点与自由液面的距离,爆点与结构的距... 基于势流理论,利用三维边界积分法模拟水下爆炸气泡与其附近浮体之间的相互作用,同时考虑到自由液面对气泡特性的影响。该数值计算结果与电火花气泡实验结果吻合良好,验证了该数值方法的有效性;通过爆点与自由液面的距离,爆点与结构的距离,结构的运动响应三个方面来研究近自由面时,气泡、浮体结构和自由液面之间的耦合特征。尤其关注它们对气泡动力特性,结构上的压力载荷以及自由液面升高等方面的影响。 展开更多
关键词 水下爆炸气泡 边界积分法 浮体结构 刚体运动
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流动水域浮体结构倾覆力矩影响因素分析 被引量:2
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作者 王珊 傅宗甫 +1 位作者 崔贞 陈月君 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期66-71,共6页
运用CFD数值仿真模拟方法,采用合适的网格尺度研究不同长高比、距底高度以及上下游水位差下的浮体结构在流动水域中所受到的倾覆力矩及其变化规律。结果表明:随着浮体结构距底高度的增大,其倾覆力矩总体上呈现先增大、后减小的趋势;随... 运用CFD数值仿真模拟方法,采用合适的网格尺度研究不同长高比、距底高度以及上下游水位差下的浮体结构在流动水域中所受到的倾覆力矩及其变化规律。结果表明:随着浮体结构距底高度的增大,其倾覆力矩总体上呈现先增大、后减小的趋势;随着长高比或上下游水位差的增大,浮体结构的倾覆力矩总体上呈现增大的趋势。 展开更多
关键词 流动水域 浮体结构 长高比 距底高度 上下游水位差 倾覆力矩
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结构刚度变化对箱式超大型浮体结构水弹性响应的影响 被引量:3
9
作者 王志军 李润培 舒志 《船舶力学》 EI 2003年第1期56-62,共7页
结构刚度改变会导致结构固有频率变化和结构广义刚度的变化,必然会对结构在波浪中的水弹性响应产生影响。本文在某箱式超大型浮体结构单位幅值正弦规则波和不规则波水弹性响应计算的基础上,假定结构质量分布不变,研究了结构刚度变化对... 结构刚度改变会导致结构固有频率变化和结构广义刚度的变化,必然会对结构在波浪中的水弹性响应产生影响。本文在某箱式超大型浮体结构单位幅值正弦规则波和不规则波水弹性响应计算的基础上,假定结构质量分布不变,研究了结构刚度变化对箱式超大型浮体结构水弹性响应的影响,得到了一些有价值的结论。 展开更多
关键词 箱式超大型浮体结构 水弹性响应 结构刚度
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极大型海洋浮体结构的流固耦合分析 被引量:18
10
作者 吴有生 杜双兴 《舰船科学技术》 1995年第1期1-9,共9页
本文研究了两种多模块极大型海洋浮体结构的流固耦合问题。采用弹性连接多刚体系统模型,利用三维线性水弹性力学理论,获得了系统在各种浪向下运动和连结件动应力响应的理论预报。
关键词 海洋结构 流固耦合 水弹性 浮体结构 水上平台
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海上漂浮式光伏阵列单浮体结构设计 被引量:4
11
作者 张景飞 易玲 郭攀 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第19期104-110,共7页
目前,建立在静水面上的FPV电站单浮体结构已经不能完全适应复杂多变的海上环境,故提出适用于海上水动力学FPV阵列系统的3种浮筒式浮体结构,以1×5阵列FPV系统为研究对象,采用大型通用软件AQWA对1×5FPV阵列系统进行水动力研究,... 目前,建立在静水面上的FPV电站单浮体结构已经不能完全适应复杂多变的海上环境,故提出适用于海上水动力学FPV阵列系统的3种浮筒式浮体结构,以1×5阵列FPV系统为研究对象,采用大型通用软件AQWA对1×5FPV阵列系统进行水动力研究,分析这3种浮体结构在不同工况下的稳定性和端部缆绳的受力情况。结果显示,单浮筒结构浮体适合在风荷载较小的水面安装,多浮筒结构的浮体更适合安装在复杂多变的海上环境。研究结果对未来FPV阵列系统的设计提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 FPV单浮体结构 缆绳受力分析 稳定性分析 AQWA
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水面浮体结构底部水下爆炸气泡崩溃射流试验研究 被引量:1
12
作者 汪俊 王海坤 +3 位作者 唐家炜 张国平 徐良浩 伍星星 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1395-1407,共13页
本文通过开展不同尺度的水面浮体结构水下爆炸气泡射流试验,研究水面浮体结构尺寸与底部方位爆炸时发生水射流的关系,开展细长型水面浮体结构底部爆炸时,距径比(爆距与气泡的最大半径之比)在0.2~1.4范围内冲击波、气泡脉动及水射流载荷... 本文通过开展不同尺度的水面浮体结构水下爆炸气泡射流试验,研究水面浮体结构尺寸与底部方位爆炸时发生水射流的关系,开展细长型水面浮体结构底部爆炸时,距径比(爆距与气泡的最大半径之比)在0.2~1.4范围内冲击波、气泡脉动及水射流载荷下结构的加速度、应变响应研究,并采用高速摄像机观测爆炸气泡与结构的相互作用过程,同时采用粒子图像测速仪(PIV)测量得到了典型工况下水射流产生的速度。试验结果表明,底部方向产生射流的条件不仅与距径比相关,而且还与水面浮体结构排水体积的等效半径与爆炸气泡的最大半径的比值相关。 展开更多
关键词 水下爆炸 浮体结构 气泡崩溃 水射流 PIV技术
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有限流动水域浮体结构对水流结构的影响 被引量:1
13
作者 崔贞 顾晓峰 +1 位作者 傅宗甫 江文 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期170-174,共5页
基于物理模型试验,研究浮体结构在有限流动水域运行过程中对下游水流流动结构产生的影响。在不同浮体结构位置及来流条件下,对下游水流结构特征断面的流速分布、流速不均匀系数以及回流区长度进行了测量分析。结果表明:浮体结构位置对... 基于物理模型试验,研究浮体结构在有限流动水域运行过程中对下游水流流动结构产生的影响。在不同浮体结构位置及来流条件下,对下游水流结构特征断面的流速分布、流速不均匀系数以及回流区长度进行了测量分析。结果表明:浮体结构位置对流速分布及流速不均匀系数存在明显影响;来流条件的改变同样对两者有较大的影响,其影响随着来流流量的增大而增大;回流区的长度受浮体结构位置以及来流流量影响都较大。在实际工程中,应重点关注浮体结构位置及来流流量变化引起的水流流动结构改变。 展开更多
关键词 浮体结构 水流流动结构 不均匀系数 回流区 有限流动水域 结构稳定性
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钢引桥、浮体结构型式及静、动态试验研究
14
作者 王发祥 杨平 +5 位作者 吴学仁 吴卫国 阮先政 冯杏娣 王嘉丰 沈国聪 《武汉交通科技大学学报》 1998年第2期205-209,共5页
根据二滩木材过坝联运机的基本资料及总体要求,对不满足现行桥梁规范的变剖面,变幅工作的大跨度桁架钢引桥结构进行了成功的设计.依据相似理论采用应变畸变模型设计了1∶5比尺的结构模型并应用于预报钢引桥和浮体实型的力学特性.... 根据二滩木材过坝联运机的基本资料及总体要求,对不满足现行桥梁规范的变剖面,变幅工作的大跨度桁架钢引桥结构进行了成功的设计.依据相似理论采用应变畸变模型设计了1∶5比尺的结构模型并应用于预报钢引桥和浮体实型的力学特性.进行了局部和总体的实验,并由静、动态实验得出了良好的结果. 展开更多
关键词 动态实验 钢引桥 浮体结构 静态试验
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浮体结构对水面漂浮栽培雏菊的影响
15
作者 周国宁 应求是 +2 位作者 王渭荣 方汝英 徐荣发 《浙江农业科学》 北大核心 1993年第5期220-221,共2页
以泡沫板为栽体进行水稻无土栽培已取得了成功。高等陆生花卉如雏菊等与水稻在生态习性上有很大差别,水稻为湿生植物,雏菊则为陆生的植物。本试验针对雏菊的特点,对浮体结构进行了较大的改进,探索一种适合于高等陆生花卉生长发育的水面... 以泡沫板为栽体进行水稻无土栽培已取得了成功。高等陆生花卉如雏菊等与水稻在生态习性上有很大差别,水稻为湿生植物,雏菊则为陆生的植物。本试验针对雏菊的特点,对浮体结构进行了较大的改进,探索一种适合于高等陆生花卉生长发育的水面浮体结构。 展开更多
关键词 菊花 雏菊 水面 漂浮栽培 浮体结构
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美国和日本超大浮体结构的研究
16
作者 孙昭晨 《国际学术动态》 2000年第1期47-48,共2页
第9届近海和极地工程国际会议于1999年5月30日~6月4日在法国布赖斯特举行。
关键词 美国 日本 超大浮体结构 浮式海洋结构 海洋开发
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第9届国际船舶及浮体结构实用设计学术会议
17
作者 杨平 《国际学术动态》 2005年第6期43-43,共1页
第9届国际船舶及浮体结构实用设计学术会议(PRADS2004)于2004年9月12-17日在德国Lubeck—Travemuende举行。该会议自1977年首次举办以来,每3年举办一届,已发展成为船舶与海洋工程领域内最重要的国际学术会议之一。常务委员会委员由... 第9届国际船舶及浮体结构实用设计学术会议(PRADS2004)于2004年9月12-17日在德国Lubeck—Travemuende举行。该会议自1977年首次举办以来,每3年举办一届,已发展成为船舶与海洋工程领域内最重要的国际学术会议之一。常务委员会委员由国际上船舶与海洋工程领域内的著名专家和学者组成,我国船舶科学研究中心的吴有生院士是常委之一。 展开更多
关键词 国际学术会议 国际船舶 实用设计 浮体结构 第9届 工程领域 研究中心 委员会 海洋
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水面光伏电站复合材料浮体结构流固耦合分析 被引量:2
18
作者 杨晨 方海 +2 位作者 韩娟 刘伟庆 吴启凡 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第9期11-16,共6页
鉴于传统水面光伏电站用塑料浮体结构具有强度低、耐久性差、易沉没等缺陷和不足,本文提出了一种面向水面漂浮式光伏电站的复合材料浮体结构。在UPVC塑料圆管外侧缠绕成型玻璃纤维增强复合材料,设计并制造出了一种新型UPVC-FRP复合圆管... 鉴于传统水面光伏电站用塑料浮体结构具有强度低、耐久性差、易沉没等缺陷和不足,本文提出了一种面向水面漂浮式光伏电站的复合材料浮体结构。在UPVC塑料圆管外侧缠绕成型玻璃纤维增强复合材料,设计并制造出了一种新型UPVC-FRP复合圆管浮体,对其制造安装流程进行了介绍,并进行了静载浮力分析。运用流固耦合数值分析方法,研究了复合圆管浮体结构因风、浪、流作用引起的水动力特性。结果表明,最大吃水深度为0.346 m,满足浮体对荷载组合下静载的浮力要求,且复合圆管浮体结构方阵具备抵御风、浪、流破坏作用的能力。 展开更多
关键词 水面光伏电站 复合材料浮体结构 静载浮力分析 流固耦合动力分析
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斜浪下多浮体结构物运动响应的仿真分析 被引量:3
19
作者 张周康 洪亮 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第3期182-186,共5页
针对斜浪对浮体运动响应的数值仿真问题,基于计算流体力学软件对多浮体系统采用嵌套网格方法和流体域体积方法建立数值波浪水池,结合多刚体动力学建立浮体系统模型。通过对比仿真和实验结果验证数值模型的正确性,对浮体系统在斜浪下的... 针对斜浪对浮体运动响应的数值仿真问题,基于计算流体力学软件对多浮体系统采用嵌套网格方法和流体域体积方法建立数值波浪水池,结合多刚体动力学建立浮体系统模型。通过对比仿真和实验结果验证数值模型的正确性,对浮体系统在斜浪下的运动响应进行仿真分析。采用的仿真方法与其他方法比较,具有可实现复杂浮体系统的数值仿真,易于建模和修改参数等优点,对浮体的姿态预报和浮体的稳定性研究具有重要参考价值。 展开更多
关键词 斜浪 运动响应 数值模拟 浮体结构
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多浮体结构物极限强度的组合箱型梁计算方法 被引量:1
20
作者 章文辉 冯峰 +2 位作者 周泽才 郝军凯 李鹏飞 《应用科技》 CAS 2018年第1期39-46,共8页
对于双体船、三体船以及半潜式海洋平台等多浮体海洋结构物,其极限强度的评估与传统单体船舶有着很大区别,除了总纵弯曲外,总横弯曲和扭转的作用也将变得显著。引用既有的经典箱型梁结构,在对非线性有限元计算结果的准确性进行验证后,... 对于双体船、三体船以及半潜式海洋平台等多浮体海洋结构物,其极限强度的评估与传统单体船舶有着很大区别,除了总纵弯曲外,总横弯曲和扭转的作用也将变得显著。引用既有的经典箱型梁结构,在对非线性有限元计算结果的准确性进行验证后,组合不同形状的箱型梁来模拟多浮体海洋结构物的基本构造,查找规范确定其危险工况,进行典型工况下的极限强度非线性有限元分析。就此提出一种通用的多浮体结构物极限强度的组合箱型梁计算方法,为多体船和半潜式海洋平台等极限强度的校核提供参考。 展开更多
关键词 浮体结构 组合箱型梁 非线性有限元 极限强度 总纵弯曲 总横弯曲 扭转 结构强度
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