长峰随机波浪与船舶确定性运动实时预报方法研究

发布时间：2020-10-02 06:23

　　海洋开发需要依赖船舶与海洋工程结构物,它们在海上作业时由于会受到波浪的作用而产生摇荡运动,过大的摇荡运动会给船舶与海洋工程结构物作业安全带来威胁。因此作业人员在进行作业决策时,海洋波浪环境及其引起的结构物摇荡运动是作业决策极为重要的参考依据,基于此,提前预报出外界波浪场与船舶运动,对海上作业决策、提高作业效率、规避危险状况十分关键。本文主要以确定性波浪预报为核心,结合船舶运动实时计算技术建立船舶运动长周期实时预报方法。研究工作主要包括以下几方面:第一,介绍本文的研究背景和工程意义,给出了确定性波浪预报的概念和内涵,分析了确定性波浪预报的国内外研究现状。第二,确定性波浪预报方法与数值模型研究:在介绍确定性波浪预报理论的基础上,对该理论方法隐含的前提假设进行补充完善;并给出了确定性波浪预报的时-空域的关系,提出一种更为简洁有效的可预报性判断标准。第三,确定性波浪预报方法的二维长峰波验证研究。首先通过数值模拟对确定性波浪预报进行一个先验性计算分析,验证了确定性波浪预报的准确性,之后通过物理水池试验对确定性波浪预报的准确性以及波浪的预报特性进行进一步的详细分析,给出了确定性波浪预报中预报距离、测量时长、预报时长之间的关系,并对异常点现象进行了讨论分析。第四,波浪激励下的船舶瞬态运动响应实时求解方法研究。针对给定波浪激励下的船舶瞬态运动实时求解问题,基于水动力学方法研究了船舶的运动响应特性,在此基础上,将船舶运动频域特性与确定性波浪相位结合,建立船舶瞬态运动响应实时计算数值模型。为实现船舶运动长周期实时预报提供基础。第五,船舶运动长周期实时预报研究。将确定性波浪预报与船舶瞬态运动响应实时计算结合,形成了船舶运动长周期实时预报数值模型。对数值模型的精度和实时性进行了验证,通过不同海况的结果分析,验证本文提出的船舶运动长周期实时预报数值模型的可行性和可靠性。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U661
【部分图文】：

波面,直升机,波浪

要求直升机在降落时甲板的运动加速度不能过大，出于板的各种摇荡运动有较为准确的预报。同时当海况较高直升机的相对运动幅值较大，但是可以通过预报波浪进期[1]。平台运输、安装台安装的安装规范仅仅是规定了作业的海况，但是由于可能有幅值较大的波浪出现，当这种情况出现时，会对胁，如果能对波面进行准确的预报，就能很好的避免这能收集器器通常是通过波浪激发发电机构的运动来进行能量的收报，根据预报的波浪对波浪能收集装置进行控制，使发增加收集效率[2][3]。

海洋平台,波浪能,收集装置

海洋平台的安装[40]

波浪能,收集装置

3图 1.3 波浪能收集装置[41]究现状周期实时预报是指对船舶进行长时间的、实时的运动预依据。船舶的运动是由波浪引起的，二者是不可分裂的式[1]只需要船舶本身的运动数据，但是这种方法的本质们可以将船舶运动长周期实时预报拆分为波浪预报与船浪的确定性预报研究现状

【参考文献】