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原文传递浮式防波堤耦合水动力分析

论文题名：	浮式防波堤耦合水动力分析
关键词：	浮式防波堤;数值模拟;三维水池试验;水动力分析
摘要：	浮式防波堤是一种海岸防护工程结构物。与传统固定式防波堤相比它具有建造方便、造价低廉、易于移动等优点，最重要的是它对环境的影响较小，不会影响海水交换或对工作海域的海洋环境造成污染。而且，对于短周期波浪，浮式防波堤的消波效果较好，所以在某些情况下可以取代传统固定式防波堤。为了保证浮式海洋结构物在南海瞬息万变海洋环境中能够安全平稳的进行生产和作业，并满足环境保护的要求，浮式防波堤的应用是很好的选择且具有非常重要的实际意义。　　本文基于工信部课题“浮式防波堤单元构型优选模型试验”的实验结果优选出浮式防波堤的最优结构形式-带防浪网和防浪球的圆筒形浮式防波堤，并对其进行优化得到本文浮式防波堤整体系统水池试验模型的单元模块。在此基础上，研究了浮式防波堤整体系统的水动力性能与消波效果。本文的主要研究内容如下：　　1.对带防浪网和防浪球的圆筒形浮式防波堤进行优化，给出优化后浮式防波堤的详细参数，并为防波堤整体系统设计了系泊系统。应用水动力软件ANSYS-AQWA建立整体的数值模型，在时域内计算南海三种海况下浮式防波堤的运动响应和系泊缆张力，与规范进行对比，验证可行性。　　2.由于数值模模拟时未考虑浮式防波堤整体系统含有的大量柔性结构，且无法计算防波堤的透射系数，因此对其进行三维水池实验。根据相似性理论，确定模型及系泊系统的参数，并根据南海环境参数设计试验方案。　　3.通过数据分析，研究不同波浪波高、波浪周期、波浪斜度以及防波堤堤后距离对浮式防波堤整体系统的透射系数、反射系数和耗散系数的影响。　　4.通过数据分析，研究不同波浪波高、波浪周期和波浪斜度对浮式防波堤运动响应的影响。　　5.通过数据分析，研究不同波浪波高、波浪周期和波浪斜度对浮式防波堤系泊系统受力的影响。　　结果表明，浮式防波堤的消波效果受波浪周期的影响非常大，但波浪波高对消波效果的影响较小，波浪的斜度对消波效果的影响也很小。浮式防波堤堤后距离与消波效果成负相关。波浪波高和周期对浮式防波堤的运动响应影响都很大。波浪斜度对系泊系统受力有很大影响。
作者：	郭宇婵
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	嵇春艳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文