穿浪式浮標水動力分析與系泊計算.pdf

1、廣袤的海洋擁有著極其豐富的資源，隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，世界各國對海洋資源的開發(fā)力度不斷加大，對海洋資源的開發(fā)和利用逐步由近海走向遠海深水海域。海洋浮標作為一種重要的海洋監(jiān)測工具與觀測基站，在海洋環(huán)境監(jiān)測領域可發(fā)揮其獨特的作用，能夠定時、定點、持續(xù)對海洋環(huán)境進行監(jiān)測，并及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給相關部門。我國有著長達18000公里的海岸線，隨著“海洋強國”等戰(zhàn)略的實施，迫切需要對我國東南沿海的深水海域設立海洋監(jiān)測浮標站，需要一種可在深水惡劣海況下

2、穩(wěn)定工作的海洋浮標。
　　為設計一種新型穿浪式海洋浮標，本文在綜述目前世界上常用的海洋浮標的類型和特點及世界各國研究現(xiàn)狀的基礎上，主要進行了以下幾個方面的研究工作:
　　(1)分析比較Morison公式和三維勢流理論，根據(jù)三維勢流理論對所設計的穿浪式浮標進行頻域水動力分析，主要對穿浪式浮標在不同頻率、不同浪向角規(guī)則波作用下的運動幅值響應算子(RAO)、波激力、附加質(zhì)量、輻射阻尼進行計算。
　　(2)推導懸鏈線方程，并分

3、別采用懸鏈線方程和分段外推數(shù)值分析法對浮標系泊纜索的靜力特性進行分析，考察系泊纜索內(nèi)部張力的影響因素;對系泊纜索的動力特性進行計算。
　　(3)利用頻域分析計算得到的穿浪式浮標頻域水動力系數(shù)，根據(jù)Commuins脈沖理論將其轉(zhuǎn)化到時域內(nèi)，建立浮標系統(tǒng)耦合運動方程，對穿浪式浮標所處海域的海文氣象條件進行研究，確定浮標系統(tǒng)所受風、浪、流載荷，對浮標系統(tǒng)的時域運動響應進行仿真分析，主要包括浮標系統(tǒng)所受載荷時間歷程、運動響應時間歷程、系泊