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《系泊Spar平臺波浪中耦合運動的數(shù)值模擬及模型試驗.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第20卷第1~2期2016年2月船舶力學(xué)JournalofShipMechanicsV01.20No.1—2Feb.2016文章編號:1007—7294(2016)01—0068—09系泊Spar平臺波浪中耦合運動的數(shù)值模擬及模型試驗韓旭亮,段文洋,馬山,許國春(哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院,哈爾濱150001)摘要:為了研究惡劣環(huán)境載荷引起海洋結(jié)構(gòu)物的非線性運動響應(yīng),文章基于三維時域格林函數(shù)理論,提出了采用時域物面非線性理論方法直接模擬系泊浮體時域耦合分析所需的水動力,建立了系泊浮體波浪中時域耦合運動的數(shù)學(xué)模型。該方法充分考慮了每時每刻浮體在瞬態(tài)波面下濕表面的變化,并計及平均水線面下瞬時
2、空間位置的改變,系統(tǒng)研究了系泊Spar平臺波浪中的耦合運動響應(yīng)及系泊線張力。最后,將數(shù)值模擬結(jié)果與模型試驗結(jié)果進(jìn)行了比較,計算結(jié)果令人滿意。關(guān)鍵詞:時域格林函數(shù);耦合運動;模型試驗;非線性水動力;勢流理論中圖分類號:U661.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:10.39696.issn.1007—7294.2016.h1.008Numericalsimulatiandexperimentalstudythecoupledericalsimulationandperimentalstuav0nmononresponseor-amooringSparpIaU0rmlnWaVeSJ●n●一lJ●●●HA
3、NXu-liang,DUANWen-yang,MAShah,XUGuo-chun(Co]legeofShipbuildingEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)Abstract:Inordertoconsiderthenonlinearmotionresponse0loffshorestructureundercomplicatedenvi-mnmentalloads,thispaperpresentsthebodynonlinearapproachintimedomain,basedonthethree-
4、di-mensionaltransientGreenfunctiontheory,whichwasextendedandappliedtodirectlysimulatethehydro-dynamicproblemofamooringfloatingbodyinwaves.Alsothemathematicalmodelofthecoupledmotionresponseofamooringfloatingbodyinwavesisestablishedintimedomain.Theeffectcausedbythewettedsurfaceundertheinstantaneous
5、wavesurface,andbytheexactwettedbodypositionunderthemeanwater—lineisfullytakenintoaccountateachtimestep.ThenitisintroducedtosystematicallyinvestigatetheCOU—pledmotionresponseandmooringforcesofamooringSparplatforminwaves.Finally,thenumericalsimu—lationresultsarepresentedandcomparedwiththemodeltestr
6、esults.Satisfactoryagreementsareachieved.Keywords:TransientGreenfunction;coupledmotionresponse;modeltest;nonlinearhydrodynamic;potentialflowtheory0引言隨著能源的需求量急劇增加,海洋資源的開發(fā)范圍和空間規(guī)模不斷擴大?,F(xiàn)在已經(jīng)探測的海洋石收稿日期:2015—08—12基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(51079032);國家自然科學(xué)基金資助項目(51109040)作者簡介:韓旭亮(1985一),男,博士研究生;段文洋(1967一),男,教授,博
7、士生導(dǎo)師,E—mail:duanwenyang@hrbeu.edu.en;馬山(1976-),男,副教授,碩士生導(dǎo)師;許國春(1985-),男,博士研究生。第1-2期韓旭亮等:系泊Spar平臺波浪中耦合運動的?油80%的存儲量在水深500m以內(nèi),而全部海洋90%以上的水深卻在200-6000m之間,海洋油氣開發(fā)特別是深海海域的油氣資源開發(fā)已成為世界能源開發(fā)的主要領(lǐng)域。深水浮式結(jié)構(gòu)物作為主要支撐平臺在深海油氣開發(fā)中發(fā)揮著重要的作用。然