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规则波作用下中小型浮体动力响应特性研究
| 论文题名： | 规则波作用下中小型浮体动力响应特性研究 |
| 关键词： | 中小型浮体;规则波;波浪力;动力响应特性 |
| 摘要： | 多浮体结构作为海上资源研究的保障平台，近年来随着对海洋资源的探索应用已成为海洋开发的必要前提。由于海洋环境的复杂性以及多浮体间相互的耦合作用使得多浮体研究的难度加大。如何准确合理的预测环境载荷已成为海洋工程结构物安全设计和运营可靠的前提。因此研究多浮体结构的运动响应以及在极端海况下的运动和受力问题对于海洋工程技术的发展具有重要意义。 本文以中小型浮体为研究对象，基于三维势流理论，采用ANSYS/AQWA软件对单浮体模块和多浮体模块在时域内的运动和受力问题进行了分析模拟。以有连接关系和无连接关系的两浮体为研究对象分别分析了在规则波作用下各影响因素对浮体运动的影响，此外还在极限海况下探讨了铰接双浮体的运动和受力问题。最后以4个浮体为例探讨了各影响因素对多浮体连接的影响。 本文在对单浮体的研究中，在时域内分析了浪向角对单浮体运动响应和受到的波浪力的影响，并在此基础上分析了浮体运动对水动力系数如附加质量，阻尼系数等的影响。在对两个浮体模块的研究中，在三级海况下分别以无连接关系和有连接关系的两个浮体为研究对象探讨了两个浮体运动的相关问题。在以无连接关系的两个浮体为研究对象时分析了浮体间距、浪向角、浮体长度等对浮体运动响应的影响，根据在各影响因素作用下无连接关系的两个浮体的运动响应变化规律，提出了实现两个浮体连接的相关建议；在以有连接关系的两个浮体为研究对象时假设连接方式为铰链连接，且该铰链为只有y方向转动的圆柱形铰链，在规则波作用下研究了水深、浪向角、铰链刚度等影响因素对运动响应和受到的波浪力的影响。此外，对百年一遇海况时设计波波高和周期进行了计算，并探讨了在该设计波作用下浮体的运动响应和受到的波浪力。 本文在两个浮体模块研究的基础上将研究对象扩展为多浮体，以4个铰接浮体为研究对象分别研究了浮体数目、浪向角、水深、波长等因素作用时多浮体的运动响应和受到的波浪力，将多浮体运动响应随各影响因素的变化规律与两个浮体时运动响应随影响因素的变化规律相对比，得出多浮体铰接时浮体的运动响应和铰接点波浪作用力的变化规律，在此基础上为合理设计浮体间连接器提供参考。 |
| 作者： | 周晗 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 薛开 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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