基于浮体Morison方程的半潜式超大型浮式结构波浪力简化计算方法
本文选题:浮体Morison方程 切入点:半潜式超大型浮式结构 出处:《船舶工程》2016年12期
【摘要】:文章研究了半潜式超大型浮式结构中移动式海上基地(MOB)在高海况随机波作用下波浪力的简化计算方法。基于修正后的浮体Morison方程,理论推导得出了MOB结构波浪力的计算公式。以MOB结构"三模块模型"为例,研究其在6级海况条件下基于Bretschneider谱模拟的随机不规则波中浪向角变化在0°~90°范围内,各模块的波浪力—历时规律,将简化算法的计算结果统计值与势流理论的结果进行对比,并对二者进行误差分析。结果表明,运用简化算法得到的MOB波浪力统计结果与势流理论的结果吻合程度高,且二者之间的相对误差在工程允许的范围之内,可充分验证简化算法的正确性、合理性与可行性。文中提出的算法相比于势流理论更加简单,建议在结构初步设计阶段运用该方法,可高效评估大量不同工况下MOB结构的波浪荷载,研究成果可为半潜式超大型浮式结构动力响应研究奠定基础。
[Abstract]:In this paper, a simplified method for calculating the wave forces in a semi-submersible super-large floating structure with a moving offshore base (MOB) under the action of random waves at high sea conditions is studied.Based on the modified Morison equation of floating body, the formula of wave force of MOB structure is derived theoretically.Taking the "three-module model" of MOB structure as an example, this paper studies the wave force-diachronic law of each module in the range of 0 掳~ 90 掳in random irregular wave simulated by Bretschneider spectrum under the condition of 6-level sea condition.The statistical results of the simplified algorithm are compared with the results of the potential flow theory, and the errors between the two are analyzed.The results show that the statistical results of the MOB wave forces obtained by the simplified algorithm are in good agreement with the results of the potential flow theory, and the relative error between the two methods is within the scope of engineering, which can fully verify the correctness of the simplified algorithm.Rationality and feasibility.Compared with the potential flow theory, the proposed method is more simple. It is suggested that the proposed method can be used to evaluate the wave loads of a large number of MOB structures under different working conditions.The results can be used to study the dynamic response of semi-submersible super-large floating structures.
【作者单位】: 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心;重庆交通大学河海学院;
【基金】:国家自然科学基金(51679166);国家自然科学基金创新研究群体科学基金(51321065) 交通运输部交通建设科技项目(2014328224040)
【分类号】:P751;P731.2
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本文编号:1708855
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