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船舶在波浪上的水动力相互作用

时间:2023-08-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:海洋工程领域对多浮体结构间的相互影响一直很重视,特别是多浮体系统运动以及多浮体结构所受到的波浪力和辐射力,和浮体结构之间的相互干涉等的影响。对多浮体结构物的相互作用已有广泛研究,但研究所涉及的浮体间的距离大小不一。例如,Ohkusu[218]和Oortmerssen[69]探讨了两独立放置的浮体之间的水动力相互作用,吴广怀[219]讨论了浮体间距对多浮体系统水动力系数的影响,其研究中多浮体模块之间的距离甚至超过了浮体特征尺度的一半。

船舶在波浪上的水动力相互作用

随着海洋资源的进一步开发和利用,越来越多的浮筒式结构物系统被广泛应用于生产建设中,如海上浮式机场就是浮筒式结构物系统,即所谓的超大型浮体(very large floating structure,VLFS),又如连接船、船舰或舰船的浮式栈桥系统等,其无论在军事还是民用的海上救援、补给等方面都发挥着重要作用。通常来说,浮式结构物系统是由大量的箱形浮筒模块,通过柔性装置连接而成的平台装置,各模块之间有许多间隙。浮式结构物系统在波浪的激励下,每一模块都会产生运动,运动的模块之间又相互干涉、相互作用。这些间隙的存在不仅对浮体系统结构的局部受力产生影响,而且对浮体系统的整体性能也产生很大影响。海洋工程领域对多浮体结构间的相互影响一直很重视,特别是多浮体系统运动以及多浮体结构所受到的波浪力和辐射力,和浮体结构之间的相互干涉等的影响。

对多浮体结构物的相互作用已有广泛研究,但研究所涉及的浮体间的距离大小不一。例如,Ohkusu[218]和Oortmerssen[69]探讨了两独立放置的浮体之间的水动力相互作用,吴广怀[219]讨论了浮体间距对多浮体系统水动力系数的影响,其研究中多浮体模块之间的距离甚至超过了浮体特征尺度的一半。缪国平等[220]研究了贯底方形沉箱间小间隙对作用在沉箱的波浪力的影响,模拟计算表明小间隙对作用在沉箱上的波浪力的影响巨大,波浪力的峰值甚至10倍于波浪对单个独立的沉箱上的作用力。缪国平等[221]二维理论范畴,采用渐进匹配法,理论推导并揭示了小间隙影响的多浮体系统波浪力共振、峰值效应的机理,Saitoh[222]通过实验验证了这一现象。朱仁传等[223]采用三维数值计算模拟的方法研究了无限水深水域浮体之间的小间隙对作用在两箱形浮体波浪力的影响。(www.xing528.com)

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