张力缆系泊浮体的数值波浪水槽时域模拟
波浪作用下弹性系泊风机模型实验与数值模拟
波浪作用下弹性系泊风机模型实验与数值模拟潘小殷;龚也君;詹杰民;王南钦;蔡文豪【摘要】为研究Spar风机模型在规则波作用下的响应,基于3D打印等高精度技术,建立Spar型风机模型,并采用弹性缆张紧式系泊方式保证波浪荷载的准确测量,分析计算得到规则波作用下风机模型所受的波浪力.同时,基于Fluent软件系统,采用VOF方法对风机在规则波下的响应进行了数值模拟,数值模拟结果与实验吻合,风机模型所受到的波浪力幅值随着波高增大而增大.进一步通过分析风机模型自由面处的流态,观察波浪爬坡现象.本文建立的试验方法不仅为数值模拟提供了可靠的验证数据,同时为进一步的实际工程提供可靠的试验数据和方法.【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(044)001【总页数】9页(P260-268)【关键词】Spar平台;波浪载荷;规则波;流态【作者】潘小殷;龚也君;詹杰民;王南钦;蔡文豪【作者单位】中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州 510275;中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州 510275;中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州 510275;中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州 510275;中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州 510275【正文语种】中文【中图分类】P7520 引言风力发电作为一种可再生清洁能源，已经得到国内外广泛研究与应用。
相对于传统的陆上风电，海上风电因其资源更丰富，风速高、风向稳定、不占用宝贵的土地资源等而更具优势。
由于海上固定式风电受近岸区域海岸线利用、噪音等环境影响以及经济成本和安全性的限制，海上浮式平台成为风电开发的重要发展方向。
分析海上浮式平台在环境载荷中的动力响应是设计与应用浮式平台的关键。
Nielsen和Hanson等[1]提出了一种对浮式平台的风载荷与浪流载荷耦合分析数值模拟方法，并应用该方法与其公司在挪威Marintek水池的一个Spar型5MW 风机进行的缩尺比为1/47模型试验作比较。
大型起重船复杂系泊情况下运动响应数值模拟与试验对比研究
大型起重船复杂系泊情况下运动响应数值模拟与试验对比研究工程船舶在海上进行施工作业时需要对作业船舶进行系泊定位。
对于船舶系泊系统定位,由于受到复杂海洋环境的影响,船舶会产生6个自由度的运动。
模拟系泊状态下船舶运动响应,可以预报船舶在复杂海洋环境下的运动,避免船舶运动响应幅值超过作业的允许值,预防危险情况发生,这对于理论研究和工程实际都具有重要的意义。
由于系泊浮体的纵荡、横荡和艏摇运动的回复刚度由系泊系统提供,这三个自由度运动的固有周期与波浪二阶差频力的周期相近,浮体运动易因波浪二阶力作用发生共振使得系泊浮体运动更为剧烈。
因此对于波浪二阶差频力的分析计算对于系泊浮体十分重要。
本文首先介绍了进行系泊船舶运动响应时域模拟所依据的理论基础,包括三维频域势流理论及数值计算方法、悬链线理论、低频阻尼理论以及系泊系统与船舶耦合运动时域模拟基本理论。
同时结合这些理论基础介绍了分析软件SESAM软件的基本情况。
其次,本文研究了波浪二阶力的计算。
包括平均漂移力和波浪二阶差频力的计算,通过对相关模型试验的模拟,分析了不同的二阶力计算方法之间的差异,为后面进行系泊船舶的运动响应计算奠定基础。
之后本文进行了系泊下船舶运动响应的时域模拟。
介绍了相关模型试验的基本情况。
模拟工况包括了规则波和不规则波的海况。
分析了系泊下起重船在规则波中的运动响应特性,比较了在不同的规则波条件下起重船运动响应特性的不同。
通过对低频运动结果的讨论,重点分析了低频阻尼情况。
在不规则波工况的模拟计算中比较了Newman近似法和全QTF矩阵法计算二阶差频力得到的运动响应结果。
讨论了系泊下起重船运动中缆绳张力的情况。
本文对于系泊系统与船舶耦合运动响应数值模拟的结果,为今后的相关理论研究以及相关的工程实际问题提供了技术支持。
1500米水深张力腿平台运动和系泊特性数值与试验研究
1500米水深张力腿平台运动和系泊特性数值与试验研究张力腿平台(TLP)是目前深海油气开发最常用的形式之一,其升沉运动小,适用水深大,抵抗恶劣海况能力较强,具有很高的性价比。
我国南海蕴藏丰富的石油资源,而TLP较为适合在我国南海投入使用,在当前向深海进军的大趋势下,对张力腿平台进行相关的研究具有重要的现实意义本文对一座工作水深为1500m的张力腿平台进行数值分析,研究了张力腿平台的水动力性能。
建立TLP的数值模型,根据三维势流理论进行频域计算,获得附加质量、阻尼、一阶波浪激励力和二阶差频力传递函数,以及平台六模态运动响应幅值算子等水动力参数。
对平台主体和系泊系统进行时域耦合计算,根据频域转时域的方法,求解时域微分方程,得到平台在不同海况下的响应,分析平台的水动力性能。
在深水试验池开展TLP水动力性能的全尺度缩尺模型试验,开发形成张紧式系泊系统模拟技术。
通过模型试验与计算结果的对比,发现TLP纵荡、横荡运动主要呈现低频响应;垂荡运动受到水平运动的直接影响,在表现出波频特性的同时表现出更多的低频特性;纵摇和横摇运动主要呈现波频及高频特性,其运动幅值实验值大于计算值,说明高频运动的数值计算方法存在不足。
TLP的艏摇运动也值得关注,由于平台呈中心对称,在180°和225°浪向角下艏摇计算值很小,而在模型试验中却测出了较为明显的艏摇运动。
该现象由于不同张力腿之间刚度误差的不对称引起,亦说明艏摇值对环境及自身系统条件较为敏感。
对TLP系泊系统特性进行研究。
针对垂直张紧式系泊系统的特殊性,提出一种简捷的快速计算系泊系统静力特性的计算方法。
该方法耦合考虑了平台水平偏移引起的垂向偏移,通过对单位系泊缆上的静力平衡方程进行积分求解,计算结果与试验结果对比吻合良好。
最后,为进一步确定TLP平台的运动机理,设计了两组规则波试验,用控制变量的方法研究了波长、波高对平台运动响应的影响。
水下监测平台系泊缆冲击张力的数值模拟
品
图１ 水 下 监 测 系 统 工作 原理 示 意 图
图 ２ 水 下 监 测 平 台组 成 示 意 图
水下监 测平 台组成示 意 图如 图 ２所示 ， 是 由锚 、 系泊 缆 、 被 系泊 的浮体 以及安装 在浮体 上 的声纳 、 传 感器 组成 。这类 系 统需 要 长期 工 作 于 水下 环 境 ， 能 够连 续 、 实 时地 测量周 围水域 的多种 环境参 数 ， 作 为
隧道 的研 究 ， 并 取得 一些 相关 的成 果 ， 这些成 果对 于 水下 监测 平 台的设 计有 一定 的参考 意 义 。Ｋａ ｍｍａ ｎ 等使 用空 间离 散方 法对 包含 固定 长度 和可 变长 度缆 段 的拖 曳 系 统 进 行 了仿 真 研 究口 ］ 。Ｎｉ ｅ ｄ ｚ ｗｅ ｃ ｋ ｉ 等 提 出一种 多 自由度 的集 中质 量模 型 ， 用 以研 究 水 下 缆 索在 冲击 载荷下 的 响应 ， 但 是 这种方 法计 算量 大 ， 对 缆索 弹性 问题 的处理 欠缺 精度 ＿ ２ ］ 。李 晓平 等 学者
第３ ３卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ６月
ห้องสมุดไป่ตู้
振动 、 测试 与诊 断
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ＆ Ｄｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ
Ｖ０ Ｌ ３ ３ Ｎｏ ． ３
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ ｌ ３
紧转变过程中 ， 其 张 力 产 生 较 大 的变 化 。
关键词
水 下 监 测 平 台 ；系泊 缆 ；冲击 ； 数 值 模 拟
ＴＨ¨ ３ ． １
中图分类号
水 下监测 平 台的重要组 成部 分 。系 泊缆 的工作环 境
数值波浪水槽及其在半圆堤波浪力计算中的应用的开题报告
数值波浪水槽及其在半圆堤波浪力计算中的应用的开题报
告
项目背景：
海洋工程中对波浪的力学特性研究是十分重要的。
而波浪水槽作为波浪力学研究的重要设备，可以通过模拟不同波浪条件，进行波浪力学研究和实验。
数值波浪水槽则是在实验条件受限时，利用数值模拟的手段来进行波浪的研究和计算。
半圆堤是海岸保护结构中的一种，其波浪力的计算与研究等问题也是海洋工程领域的难点之一。
项目目标：
本文将研究数值波浪水槽的原理和方法，并将数值波浪水槽应用于半圆堤波浪力的计算中。
通过实验和计算，探讨半圆堤的波浪力学特性，为半圆堤的设计和工程应用提供科学依据。
研究内容：
1. 数值波浪水槽的原理和方法；
2. 半圆堤波浪力学特性的理论研究；
3. 数值波浪水槽在半圆堤波浪力学研究中的应用；
4. 实验和计算结果的分析和比较；
5. 结论和展望。
研究方法：
本文将采用数值模拟和理论分析相结合的方法，首先对数值波浪水槽进行建模和仿真，然后利用仿真结果对半圆堤的波浪力学特性进行分析和计算，最后进行实验的验证和结果比对。
研究意义：
数值波浪水槽是一种新兴的技术手段，其在波浪力学研究和海洋工程方面的应用有着广泛的前景。
本文将探讨数值波浪水槽在半圆堤波浪力学研究中的应用价值，为相关工程提供科学依据。
同时，本研究还有助于深化对半圆堤波浪力学特性的理解和认识，为海洋工程的建设和设计提供参考。
数值波浪水槽的造波及消波方法
数值波浪水槽的造波及消波方法李晖;何宏舟;杨绍辉【摘要】In order to improve the efficiency of solving marine engineering related problems, and to pro⁃vide reference for the design of the physical wave generator, the FLUENT software was used to simulate the process of wave generation and absorption in a wave tank. In the simulation, the motion conditions of the swinging⁃plate wave generator were defined by the user defined function UDF and the fluid motion was realized by employing dynamic mesh technology. The reflection of the wave was eliminated by the method of setting porous media area and adding momentum source term of viscous drag force. The VOF method was utilized to simulate the free surface. The simulation results show that the swinging-plate wave generator proposed in this paper can be used to produce a stable linear wave in the numerical flume. The periodic error is small enough to meet the requirements of the simulation experiments. The wave absorption method of momentum source term with a viscous drag force in a porous media area is effective enough to eliminate the reflected wave from the end wall of the tank.%为了提高海洋工程相关问题的研究效率，并为物理造波机的设计提供参考，应用FLUENT软件模拟了数值波浪水槽的造波及消波过程。
不同锚固方式双方箱浮防波堤水动力特性的SPH模拟
不同锚固方式双方箱浮防波堤水动力特性的SPH模拟王烨;王永学;贺铭;任冰【摘要】Smoothed particle hydrodynamics (SPH) is used to build a numerical model that simulates the motion response of dual pontoons floating breakwater under wave action. The numerical model calculates its transmission/reflection coefficients and motion response. Numerical simulation accords with the experimental results. In addition, the numerical calculation is carried out to analyze the hydrodynamic characteristics of dual pontoons floating breakwater under the conditions of different incident wave periods and anchoring ways. The numerical calculation results lead to similar transmission coefficients of dual pontoons floating breakwaters in cross and parallel anchoring ways, but the motion range and anchoring force of the former one are slightly larger than that of the latter one.%应用光滑粒子流体动力学(SPH)方法，建立了模拟波浪作用下双方箱浮防波堤运动响应的数值模型，计算了其透射系数、反射系数和运动响应，数值模拟与试验结果符合较好。
波浪、水流与结构物耦合作用的时域模拟
结果分析与讨论
案例分析二：桥梁结构
• 结果分析：依据模拟结果 ，研究桥梁结构在波浪、 水流作用下的受力特点、 变形规律等。
• 讨论：分析桥梁结构的动 力特性，讨论不同波浪、 水流条件下桥梁结构的安 全性和稳定性。
通过以上案例研究与结果分 析，可以深入了解波浪、水 流与结构物耦合作用的时域 模拟方法，为海洋工程结构 设计和安全防护提供科学依 据。
这些耦合作用机制需要在时域模拟中 进行综合考虑，以准确评估结构物在 复杂海洋环境中的安全性和可靠性。
04
时域模拟方法与实现
时域模拟算法与原理
时域模拟算法
该算法用于捕捉波浪、水流与结构物在时域中的动态相互作用。通过求解Navier-Stokes方程和波动方程，可以 实时模拟波浪、水流的运动以及结构物的响应。
原理
时域模拟算法基于物理定律，如质量守恒、动量守恒和能量守恒，通过离散化的数值方法求解偏微分方程，从而 得到流场和结构物的时程响应。
数值模型与离散化方法
数值模型
在时域模拟中，通常采用基于有限体积 法或有限元法的数值模型。这些模型能 够准确描述波浪、水流与结构物的相互 作用，并考虑到流体黏性、涡旋、湍流 等因素的影响。
水流理论与模型
均匀流模型
均匀流模型假设水流在空间上是 均匀的，即流速和水深保持不变 。这种模型适用于简单的河流和 渠道流动。
非均匀流模型
在非均匀流模型中，水流参数（ 如流速、水深）随空间位置变化 。这种模型可用于描述河流弯曲 、水流经过桥梁等复杂场景。
结构物动力学基础
莫里森方程
莫里森方程是描述结构物在波浪中受力的基本方程。它考虑了波浪的拖曳力和惯 性力，并给出了结构物在波浪中的运动响应。
意义
极限海况下单点系泊系统缆索动张力研究
极限海况下单点系泊系统缆索动张力研究单点系泊系统是一种常用的海上船舶系泊方式。
然而，海况恶劣时，该系统的缆索动张力会受到极大的影响，可能对系统的稳定性和安全性产生重大影响。
因此，对单点系泊系统缆索动张力的研究有着重要的意义。
在极限海况下，单点系泊系统缆索动张力主要受到波浪、潮流和风浪的作用。
波浪是最主要的因素，它会导致缆绳受力的瞬间变化，形成波动的缆绳张力，使得系泊系统的船体出现剧烈起伏。
而潮流作用下，缆绳会受到水流的挤压和拖拽，从而增大了缆绳动张力的幅度。
而风浪作用下，则会引起缆绳中的气流对缆绳的影响和振荡作用。
为了研究单点系泊系统缆索动张力，在实验中我们采用了基于物理模拟方法的数值模拟。
首先，我们选定了两种典型的缆绳材料，分别是传统的钢缆和新型的超高分子量聚乙烯缆绳。
然后，我们在实验中设置了极限海况下的波浪、潮流和风浪模拟，模拟了实际海况下的危险情形，同时采用数值计算的方法得出了缆索动张力的数值结果。
结果表明，单点系泊系统的缆索动张力与海况极端情况下波浪高度、风速风向和超高分子量聚乙烯缆绳的应用密切相关。
测得的数据显示，超高分子量聚乙烯缆绳在海况极端情况下，其缆索动张力小于传统钢缆的相应数值，因此其适用性更广。
此外，在实践操作中，也需要考虑到缆索材料的耐用性和使用寿命等因素，以保证单点系泊系统的持续稳定与安全。
总之，单点系泊系统缆索动张力的研究对于提高海洋工程的安全性具有极其重要的意义。
本研究可以为未来的实践操作提供更准确的数据信息和可靠的技术支持，帮助提高单点系泊系统的应用范围和能力。
在极限海况下的单点系泊系统缆索动张力研究中，我们通过多次实验得到了大量的数据。
这些数据包括了不同海况下的缆索动张力、波浪高度、风速风向、缆绳材料等因素的关联变化。
下面我们对这些数据进行分析。
在实验中，我们选定了传统的钢缆和新型的超高分子量聚乙烯缆绳两种典型的缆绳材料。
通过数值模拟的方法，我们测了这两种材料在不同海况下的缆索动张力数据。
锚泊浮式结构波浪上运动的频域算法
锚泊浮式结构波浪上运动的频域算法
黄祥鹿;陈小红;范菊
【期刊名称】《上海交通大学学报》
【年(卷),期】2001(35)10
【摘要】介绍一种计算系泊浮式海洋结构在波浪上运动响应的方法 ,与一般现有的系泊结构动力计算方法不同 ,它是应用频域法考虑了系泊系统与结构运动间的动力偶合 ,特别是应用二阶摄动方程 ,解出系泊浮式结构系统的二阶慢荡运动 .该方法能正确地确定慢漂运动、低频锚链力等在工程设计中感兴趣的数据 ,适用于油轮、半潜平台、转塔式 FPSO以及张力腿平台等各种型式的浮式结构和系泊方式 .程序的计算结果经过了大量的与相应模型试验结果的校核 .表明所给出的结果可靠 .【总页数】7页(P1470-1476)
【关键词】锚泊;浮式结构;波浪上运动;频域算法;海洋结构
【作者】黄祥鹿;陈小红;范菊
【作者单位】上海交通大学船舶与海洋工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P752
【相关文献】
1.浮式风机支撑结构在气动载荷和波浪载荷联合作用下的运动响应研究 [J], 倪鹏;李良碧
2.箱式超大型浮式结构物在波浪中的运动响应研究 [J], 舒志;李润培;王志军
3.微段时间波浪力计算法在柔性浮式防撞系统上的应用 [J], 于伟;陈徐均;施杰;刘俊谊
4.大型围圈型浮式结构物的波浪运动响应分析 [J], 李维;周利兰;吴卫国
5.圆形重力式网箱浮架结构在波浪作用下的运动响应 [J], 郑艳娜;董国海;桂福坤;李玉成;关长涛;林德芳
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船舶在波浪中运动时域数值模拟研究
上海交通大学硕士研究生毕业论文船舶在波浪中运动时域数值模拟研究学科专业：船舶海洋结构物设计制造作者姓名：李成成指导老师：缪国平 朱仁传上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院2010年2月Time-domain simulation of ship motions in wavesMajor: Design and manufacture of naval architecture andocean engineeringCandidate: Li ChengchengSupervisor: Prof. Miao Guoping & Prof. Zhu RenchuanSchool of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityFeb. 2010船舶在波浪中运动时域数值模拟研究摘要随着近年来我国海洋资源的开发和利用，船舶工业得到了不断的发展，一些新的船型开始不断出现，为了保证新设计的船型具有良好的耐波性能，船舶在波浪中的准确预报是进行合理的船舶结构设计的前提，于是寻求一种准确而实用的船舶运动及波浪载荷的预报方法具有重要意义。
本文基于船舶运动频域理论拓展而来的时域方法建立了船舶运动的数值计算预报方法，通过建立的三维非线性时域运动方程就波浪中船舶运动进行了计算模拟研究。
研究表明该方法可以用于预报船舶在规则波、不规则波中船舶垂荡、横荡、横摇、首摇、纵摇五个自由度的运动，可以预报分析船舶发生参数横摇的频率范围和幅度。
以S175船为具体算例，计算了在迎浪状态下规则波中不同波浪频率S175船垂荡、纵摇的运动幅值，并预报分析了S175船发生参数横摇的频率范围和幅度，将数值计算结果与相关文献进行了比较，验证了本研究方法的有效性和可靠性。
本文还研究了带液舱的船舶运动响应问题，考虑了液舱晃荡和船舶运动的耦合效应，以带方形液舱的S175船为具体算例，针对横浪和迎浪情况，比较了带液舱与不带液舱的船舶横摇和纵摇运动时历曲线。
张力缆系泊浮体的数值波浪水槽时域模拟
张力缆系泊浮体的数值波浪水槽时域模拟
王环宇;孙昭晨
【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】为了能够快速真实地模拟波浪与张力缆系泊浮体相互作用问题,基于二维边界元格式建立了线性条件下的数值波浪水槽,并以此为基础对张力缆系泊浮体与波浪相互作用问题进行了时域数值模拟.张力缆的作用以系泊刚度的形式表达.与其他学者的相关研究结果对比表明该计算程序是可靠的,该方法可以为相关海洋工程的设计研究提供有利的参考.
【总页数】5页(P74-78)
【作者】王环宇;孙昭晨
【作者单位】东北财经大学,辽宁大连116025;大连理工大学,辽宁大连116023【正文语种】中文
【中图分类】TV139.2
【相关文献】
1.浮体在时域中的瞬时运动和波浪力数值模拟 [J], 童晓旺;任慧龙;李辉;单鹏昊
2.水下监测平台系泊缆冲击张力的数值模拟 [J], 何孔德;李友荣;方子帆;杨蔚华
3.水下脐带缆终端安装多浮体运动响应的数值模拟 [J], 梁辉;林影炼;方伟;魏会东
4.数值波浪水槽的边界元数值模拟 [J], 商艳;陈华;许波;唐宝利;刘鑫
5.基于one-fluid模型的波浪-浮体相互作用数值模拟研究 [J], 田昀艳;王收军;陈松贵;王家伟;胡原野
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波浪作用下锚泊系统动力响应的数值模拟
波浪作用下锚泊系统动力响应的数值模拟
孙金丽;张慧池;汤小霞
【期刊名称】《中国造船》
【年(卷),期】2007(048)B11
【摘要】应用高阶边界元的数值方法，基于三维线性势流理论，在时域内数值模拟波浪作用下锚泊系统的动力响应。
讨论了波数、水深和初始水平预张力对锚泊系统运动响应的影响，研究结果对工程实践具有一定的指导意义。
【总页数】9页(P343-351)
【作者】孙金丽;张慧池;汤小霞
【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津300452;武汉港湾工程设计研究院,湖北武汉430071
【正文语种】中文
【中图分类】P715.2
【相关文献】
1.波浪作用下串联浮筒对船型网箱锚泊系统的受力影响分析 [J], 陈炫光; 陈俊华; 董新龙; 郑堤; 陈俊池
2.浅谈不同壁厚海洋桩基在波浪作用下的动力响应 [J], 吴峰
3.中长周期波浪作用下系泊系统动力响应试验与建模研究 [J], 程晗怿;朱峰
4.随机波浪作用下导管架海上风电机组波浪动力响应 [J], 许洪露;彭亚
5.波浪作用下锚链系泊浮式防波堤动力响应的数值模型研究 [J], 金哲飞;张金凤;张庆河;蔡威;季超群
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沉船打捞作业时域内吊缆张力计算
沉船打捞作业时域内吊缆张力计算孟轲;董海防【摘要】应用水动力学分析软件AQWA对静水中打捞沉船的一个过程进行动态模拟,并基于时域响应分析方法,计算得到不同沉船重量及不同收缆速度对应的时域吊缆张力.结果表明:沉船打捞收缆速度较低时,若船舶所受浮力与浮吊船收缆速度一定,则浮吊船收缆之后的钢缆张力将随着沉船重量增加而增加;沉船重量只改变钢缆张力的大小,不影响钢缆张力在时域内的变化趋势;在绞缆机"突停"时,浮吊船的吊缆张力会达到最大值,因此,在对打捞钢缆进行选型时,需要考虑绞车突停的情况而加粗钢缆尺寸.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2018(047)004【总页数】4页(P165-167,170)【关键词】船舶打捞;钢缆张力;收缆速度;船舶重量;AQWA;时域响应分析【作者】孟轲;董海防【作者单位】武汉第二船舶设计研究所,武汉430064;武汉第二船舶设计研究所,武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U676.6;TH16;TH133.33在内河或浅海中进行沉船打捞作业，目前，国内外关于相关的研究主要是基于船舶静水力计算[1-2]，研究打捞作业过程中的某个特定状态下船舶的扶正力矩及吊缆缆力，未见涉及打捞过程中的吊缆张力计算[3]。
为此，考虑结合文献[4-5]中的静态或准静态研究方法，使用水动力学分析软件AQWA，基于时域响应分析方法[6]，对打捞作业中的一个过程进行时域响应分析时，计算获得打捞作业过程中沉没船舶的重心位移，并获得吊缆的张力。
依据不同沉船船重及不同收缆速度时的吊缆张力随时间变化的曲线，分析打捞作业的一个过程中，沉船船重以及收缆速度对钢缆张力的影响。
1 理论概述1.1 时域响应分析方法及提升力的计算AQWA应用一个卷积积分形式的方程描述海洋结构物的运动方程[7]。
同时AQWA也能够基于时域响应分析方法对外载荷作用下的沉船运动状态进行数值模拟分析。
依据Cummins[8]脉冲响应方法，认为沉船在某一时刻的运动是多个瞬时脉冲运动的叠加。
系缆式剖面测量系统模型波浪水槽试验设计
系缆式剖面测量系统模型波浪水槽试验设计
李永军;董涛;李家军;李墨;陈雷
【期刊名称】《海洋技术》
【年(卷),期】2009(28)1
【摘要】针对系缆式剖面测量系统模型在波浪水槽试验设计中,各项试验条件和获取参数的设定、数据的获取方法和模型设计及传感器使用进行了阐述,供有关人员参考交流.
【总页数】3页(P12-14)
【作者】李永军;董涛;李家军;李墨;陈雷
【作者单位】国家海洋技术中心,天津,300111;国家海洋技术中心,天津,300111;国家海洋技术中心,天津,300111;国家海洋技术中心,天津,300111;天津商业大学信息工程学院,天津,300134
【正文语种】中文
【中图分类】P71
【相关文献】
1.波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶系缆力研究 [J], 刘必劲;张亦飞;徐伟
2.拖曳式多参数剖面测量系统波浪式运动的控制 [J], 官晟;张杰;王岩峰;易杏甫;曹海林;周凯
3.单纯流作用下的系缆式剖面测量模型静水力分析与计算 [J], 董涛;李永军;李家军;李墨
4.系缆式剖面测量平台运动性能分析 [J], 李永军;董涛
5.海洋剖面要素测量系统波浪驱动自治的实现方法 [J], 刘素花;龚德俊;徐永平;李思忍;姜静波
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第 ６期
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中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ． Ｖ １９２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１０ — ９ ２２ １）６ ０ ７ — ５ ０ ２ ４ ７ （０２０ — ０ ４ ０
Ｔｉ ｅｄｏ ａ ｎ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｉ ｕｍ ｅ ｉ ａ ｖ ａ ｎ ｆｏ ｔｎ ｄ ｏ ｒ ｄ ｗｉｈ ｔ ｎ ｉ ｎ ａｂ ｅ ｍ ｍ ｉ ｉ ｌ ｔｏ ｎ ｎ ｒｃ ｌ ｗａ ｅｔ ｎｋ ｏ ａ ｉ ｇ ｂｏ ｙ ｍ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓｏ ｃ ｌ ｓ ｌ
明了该计算过程的可靠性。
１ 数值 格 式
１ 数值 波浪 水槽 的建 立 ． １ 假 设 水 体 为无 黏 、无 压 、元 旋 条件 下 的理 想
摘要 ：为 了能够快速真 实地模拟波浪与张 力缆 系泊浮体相 互作 用问题 ，基于二维边界 元格 式建立 了线性条件 下的数值 波浪水槽 ，并 以此 为基础对 张力缆 系泊浮体与波浪相互作 用问题进行 了时域数 值模 拟。张力缆 的作 用以 系泊刚度 的形式表 达 。与其他 学者的相 关研究结果对比表明该计算程序 是可靠的，该方法可以为相 关海洋工程的设计研究提供有利的参考。 关键词 ：数值 波浪水槽 ；张力缆 ；刚度矩阵 ；浮体
Ｋ ｅ ｒ ｓ ｎ ｍｅｉａ ａ ｅｔｎ ；ｅ ｓｏ ａ ｌｓ ｓｉ ｎ ｓ ｔ ｘ ｆ ａｉｇｂ ｄ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ｒｃ ｌ ｖ ｋ ｔｎ ｉｎｃ ｂ ｅ； ｔ ｆｅ ｓｍａｒ ； ｏ ｔ ｏ ｙ ｗ ａ ｆ ｉ ｌ ｎ
随着 海 洋工 程 不 断 向深 水 区域发 展 ，深 水 浮 式结 构 （ 浮 式 防 波堤 、浮 式码 头 、浮 式 机 场 、 如 浮式 储 存 设 施 等 ）因其 修 建 迅 速 、受 水 深 和 地 质 条 件影 响小 、不 影 响 海水 交 换 功 能 、造 价 随 水 深
Ｃｏ ｔａ ｔ ｇ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｔ ｈ ｓ ｙ ｏ ｈ ｒｓ ｈ ｌ ｒ ， ｎ ｗ ｔ ａ ｈ ｒ ｇ ａ ｉ ｒ ｌａ ｌ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｎ ｒ ｓｉ ｈ ｅ ｕ ｔ ｗｉ ｔ ｏ ｅ ｂ ｔ ｅ ｃ ｏ ａ ｓ ｗｅ ｋ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｐ ｏ ｒ ｍ ｓ ｅ ｉｂ ｅ ｎ ｈ ｔ ｏ ｓ ｎ ｓ ｈ ｂ ｎ ｆ ｉｌ ｏｔ ｅｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｏ ｃ ａ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｅ ｅ ｉ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ｄ ｓ ｎｏ ｅ ｎ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ． ｃ ｔ ｈ ｇ ｎ
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于 普 及 、易 于改 造 等 优 势 ，因此 世 界 各 国的水 波 动力 学 研究 人员 都 非 常 重 视数 值 波 浪 水 槽 的开 发
和利用Ｉ ４ Ｊ 。
本 文利 用 数 值 波 浪水 槽 技 术 ，建立 了波 浪 与 张力 缆 系 泊 浮体 相 互 作 用 的 时域 模 拟 格 式 ，并 证
Ｗ ＡＮＧ ａ — ｕ ． ＵＮ Ｚ ａ — ｈ ｎ Ｈｕ ｎ ｙ Ｓ ｈ ｏ ｅ ｅ
（． ｏ ｇ ｅ Ｕ ｉ ｒｉ ｆ ｉａ ｃ ｎ ｃ ｎ ｍｉ ， ａｉ １ ０ ５ Ｃ ｉａ ２ Ｄ ｌ ｎ ｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｄ ｌ ｎ １ ６ ２ ， ｈｎ ） １ Ｄ ｎ ｂ ｉ ｎｖ ｓ ｙｏ ｎ ｎ ｅ ｄＥ ｏ ｏ ｃ Ｄ ｌ ｎ １ ６ ２ ， ｈｎ ； ． ａ ａ ｉ ｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ａｉ １ ０ ３ Ｃ ｉａ ｅ ｔ Ｆ ａ ｓ ａ ｉ Ｕ ｅ ｔ Ｔ ａ
变化不大 等优点 而备受关注¨ 。对 浮式结构 ， ］
目前 常 用 的系 泊定 位 方 法 有 锚链 系泊 和 张 力 缆 系 泊 两 种 。张 力 缆 系泊 由于 其 材料 用量 少 、定 位 精 度 高 ，使 其 在 水 深较 大 的工 程 中适 应性 更 强 。在
工 程设 计 中 ，线 性 理论 被 大 量 采 用 以 预报 波 浪 荷 载 。这是 由 于作 用 在 海 洋结 构 物 上 的主要 波 浪 荷
ｍｏ ｒ ｄ ｗ ｔ ｅ ｓｏ ａ ｌ ｓ ｑ ｉ ｋ ｙ ａ ｄ ｆ ｃ ｕ ｌ ， ｈ ｓｐ ｐ ｒｅ ｔ ｂ ｉｈ ｓｔ ｅ ｎ ｍｅ ｉ ａ ｖ ａ ｋ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｄ ｏ ｅ ｉ ｔｎ ｉ ｎ ｃ ｂ ｅ ｕ ｃ ｌ ｎ ａ ｔ ａ ｌ ｔ ｉ ａ ｅ ｓａ ｌ ｅ ｈ ｕ ｒｃ ｌ ｈ ｙ ｓ ｗａ ｅ ｔ ｎ ａ ｅ ｎ ２