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超大型海洋浮式结构物瞬态动力行为数值分析方法研究
| 论文题名： | 超大型海洋浮式结构物瞬态动力行为数值分析方法研究 |
| 关键词： | 超大型浮式结构物;浮式机场;水弹性;瞬态响应;时域分析;有限元法 |
| 摘要： | 超大型海洋浮式结构物在海洋资源开发和海洋空间利用方面有重要应用前景。这类结构水平方向的尺寸远远大于厚度方向的尺寸而具有相对较小的刚度，使得其水弹性研究比刚体运动的研究更加重要。因此，建立可靠的计算方法分析超大型海洋浮式结构物在各种荷载运动、飞机起降、以及导弹发射等引起的外荷载作用下的动力响应有重要的意义。本文建立了计算任意动力外荷载作用下超大型海洋浮式结构物瞬态响应的时域有限元方法，并分析计算了瞬态动力外荷载(包括冲击荷载和移动荷载)作用下超大型海洋浮式结构物的二维和三维水弹性响应。本文的主要工作包括： 1.建立了适合于超大型海洋浮式结构物瞬态动力分析的数值方法，其精度和有效性通过数值计算结果与文献中的理论解和试验数据的比较而得到验证； 2.应用本文数值方法计算了瞬态动力外荷载(包括冲击荷载和移动荷载)作用下浮式板的二维和三维水弹性响应，计算结果表明：水深、板长、以及荷载移动速度对浮体水弹性响应有重要影响； 3.采用波音747-400大型喷气式客机的真实数据，利用本文方法对浮式机场在飞机着陆期间的瞬态响应进行了三维数值仿真分析。分析结果发现：在飞机着陆的初期，飞机滑行速度比结构弹性波传播速度快，但随着飞机滑行速度减慢，在飞机快要完全停止滑行时，结构弹性波才追赶上飞机； 4.对公里级的大型浮式机场在波音747-400大型喷气式客机着陆期间的瞬态动力行为数值仿真分析的成功实现，说明了本文建立的有限元数值分析方法是可以用于实际大规模工程计算的。 |
| 作者： | 邱流潮 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 刘桦 |
| 授予学位： | 博士后 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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