波浪中系泊浮體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值模擬.pdf

1、系泊系統(tǒng)是浮式結(jié)構(gòu)物的重要組成部分，研究系泊狀態(tài)下浮式結(jié)構(gòu)物在波浪上運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，為系泊定位性能的評(píng)價(jià)和系泊系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，因此具有重要的意義。文章通過(guò)基于自主CFD求解器的程序開(kāi)發(fā)與應(yīng)用商業(yè)軟件對(duì)浮體與系泊鏈索的相互作用進(jìn)行研究，具體工作如下：
　　首先推導(dǎo)了考慮躺底段的懸鏈線方程的迭代求解方法，并通過(guò)算例對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。采用集中質(zhì)量力模型，建立鏈索節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程，開(kāi)發(fā)鏈索靜力和動(dòng)力分析模塊。靜力分析方法采用牛頓迭代法求解，

2、對(duì)海流作用下深海錨鏈進(jìn)行靜力計(jì)算，通過(guò)與海洋工程軟件OrcaFlex結(jié)果的比較，驗(yàn)證了靜力分析模塊的有效性。動(dòng)力分析方法采用Newmark-β法與牛頓迭代法求解，對(duì)上端點(diǎn)簡(jiǎn)諧激勵(lì)下鏈索進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算，將鏈索動(dòng)態(tài)張力與文獻(xiàn)中的結(jié)果比較，驗(yàn)證了動(dòng)力分析模塊的有效性。
　　基于動(dòng)坐標(biāo)系，推導(dǎo)了剛體六自由度運(yùn)動(dòng)方程，開(kāi)發(fā)六自由度運(yùn)動(dòng)模塊。求解余弦激勵(lì)力下的剛體運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與解析解對(duì)比，驗(yàn)證了六自由度模塊的求解精度?；谧灾鰿FD求解器，數(shù)值模

3、擬了方箱體在滑坡涌浪波浪場(chǎng)中的自由運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)模塊的構(gòu)建為對(duì)浮體進(jìn)行系泊分析奠定了基礎(chǔ)。
　　在以上基礎(chǔ)上，將鏈索模塊和浮體自由運(yùn)動(dòng)模塊結(jié)合，構(gòu)建浮體運(yùn)動(dòng)與系泊鏈索弱耦合分析方法。采用規(guī)則波的解析解來(lái)計(jì)算波浪力，通過(guò)浮式防波堤算例對(duì)該耦合方法進(jìn)行驗(yàn)證?；谧灾鰿FD求解器，構(gòu)建二維數(shù)值波浪水池，通過(guò)規(guī)則波的算例，驗(yàn)證了造波與消波方法的有效性。基于上述數(shù)值波浪水池，模擬波浪與防波堤防波相互作用，展示了其消減波浪的過(guò)程。
　　最后