新型拼接式海上栈桥码头三维运动响应计算方法研究

文章提出了一种计算新型拼接式海上栈桥码头三维运动响应的计算方法,即将拼接式海上栈桥码头简化为刚性模块柔性连接器模型(RMFC),柔性连接器被假定为线性弹簧,采用有限水深三维势流理论计算水动力,重点分析了6种浪向的改变对栈桥码头三维运动响应的影响,并将谱分析结果与实验结果进行了比较.结果表明应用文章提出的计算方法得到的计算结果可以作为设计连接器及锚链的依据.     

近海移动式栈桥码头运动性能计算方法

运用有限水深多浮体三维势流理论和谱分析理论，结合实例计算，建立了一种计算近海移动式栈桥码头三维运动响应的方法，该方法将栈桥码头简化为刚性模块柔性连接器模型（RMFC），柔性连接器被假定为线性弹簧。通过将计算结果与实验结果比较，验证了本文提出的计算方法可以用于预报近海移动式栈桥码头在海浪作用下的三维运动响应情况，其计算结果可以作为设计连接器及锚链的依据。     

移动式海岸卸载系统三维运动响应研究

移动式海岸卸载系统是一种由多个半潜式浮箱单元拼接而成的连岸型海上装卸装备,由于其可以靠泊各类中小型舰艇和民用船舶,并可拆卸转移,因而具有很高的适用性和灵活性.文章在深入分析国内外海洋多浮体三维运动响应计算方法的基础上,对近海移动式卸载系统进行了建模.并采用多浮体有限水深三维势流理论和谱分析方法对其在海浪作用下的运动性能进行了研究,重点分析工作海况下浪向的改变对卸载系统浮箱单元三维运动响应的影响,并将数值计算结果与实验结果进行了对比分析.研究结果表明,文中所采用的理论计算方法可以用于预报移动式卸载系统的运动性能,其计算结果可以作为设计锚链和模块间连接器的依据以及确定系统工作海域、海况的参考.     

复杂地形条件下浮式栈桥运动响应的频域分析

为了研究复杂地形条件下浮式栈桥的运动响应,并探讨波浪圆频率及浪向角等因素对浮式栈桥运动响应的影响。论文利用势流理论及波浪绕射/辐射理论对浮式栈桥所处流场的速度势进行了分析,并对复杂海底地形条件下浮式栈桥的运动特性进行了水池试验和数值模拟研究。基于水动力计算软件AQWA,将复杂海底地形作为一个潜体置于海底,进而考虑其与上部浮体及波浪的水动力干扰,从而建立了海底地形-浮式栈桥-波浪水动力耦合计算模型,模拟计算了浮式栈桥在复杂地形条件下的运动响应,并通过水池试验对数值计算结果进行了验证。结果表明,耦合计算模型能够较为准确地预报复杂地形条件下浮式栈桥的运动响应;复杂海底地形条件下浮式栈桥各桥节的运动响应有较显著的差异,且桥节RAOs随浪向角的变化曲线与平坦海底地形条件下的RAOs曲线有一定差异;浅水环境下海底地形对浮式栈桥运动响应和波浪传播特性的影响不能忽视。     

多模块MOB连接器动力特性研究

以7模块MOB为研究对象,利用RMFC模型,基于势流理论对7个构成模块单元进行3D水动力性能分析,计算过程中考虑了由于遮蔽效应而导致的浮体间相互作用.编制基于频域的多浮体运动和柔性连接器载荷计算程序,计算在规则波和不规则波下的连接器载荷值,并比较不同连接器刚度下各柔性连接器载荷值.计算结果表明,波浪入射角、波频、连接器刚度和海况对连接器载荷响应具有显著影响.本文的计算结果可为MOB柔性连接器设计与模块耐波性设计提供参考.     

超大型浮体柔性连接器动响应研究

为了降低VLFS(超大型浮体)模块连接的巨大载荷,通常选择柔性连接器.本文以某横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,采用RMFC模型(刚性模块柔性连接器)分析连接器载荷和模块运动响应,并与三模块模型试验进行比较验证.通过较高和较低横向刚度的系列纵向和垂向刚度组合的连接器载荷计算,给出连接器载荷随刚度变化的关系,分析连接器载荷峰值出现的原因.针对连接器载荷峰值对应的刚度组合,计算模块运动响应,分析模块相对运动模式.研究结果表明,对于较高和较低的横向刚度,均存在一定的纵向和垂向刚度组合,导致连接器载荷出现较大的峰值;连接器载荷峰值对应浪向角85°左右的海况,模块相对运动主要表现为艏摇.     

移动式离岸基地运动响应的简化算法

应用三维边界元方法与多刚体隔离算法,在不考虑模块间相互作用的情况下,给出单模块和以柔性连接器(RMFC)连接的五模块离岸式移动基地(MOB)在规则波作用下运动响应的简化算法.运动响应预报的计算结果表明,同计入模块间相互作用的相关算法给出的计算结果相比,具有相同的偏差量级,可以作为MOB前期设计阶段水动力性能估算的依据.     

多模块MOB连接器动力特性研究

以7模块MOB为研究对象,利用RMFC模型,基于势流理论对7个构成模块单元进行3D水动力性能分析,计算过程中考虑了由于遮蔽效应而导致的浮体间相互作用。编制基于频域的多浮体运动和柔性连接器载荷计算程序,计算在规则波和不规则波下的连接器载荷值,并比较不同连接器刚度下各柔性连接器载荷值。计算结果表明,波浪入射角、波频、连接器刚度和海况对连接器载荷响应具有显著影响。本文的计算结果可为MOB柔性连接器设计与模块耐波性设计提供参考。     

超大型浮体模块柔性连接功能仿真模型试验研究

精确评估模块柔性连接性能对连接器和超大型浮体的结构安全性具有重要意义,而模型试验是获取超大型浮体模块柔性连接性能的必要手段。文章以横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,根据连接器动响应计算结果,设计了柔性连接器模型;通过不同幅值和载荷组合的连接器静态拉伸和压缩试验,研究了超大型浮体连接器的刚度特性,探讨了组合载荷对连接器刚度的影响;通过不同幅值和周期的连接器纵向动态载荷试验,研究了超大型浮体连接器在动态载荷作用下的结构响应,验证了超大型浮体连接器结构的安全性和适用性。试验结果表明在静态和动态载荷作用下文中设计的柔性连接器连接可靠、结构安全,连接器载荷、位移和应力测量结果可为验证连接器结构设计和计算方法提供依据。     

三浮体式海上风电基础结构响应研究

采用SESAM软件包对一种三浮桶式海上风电基础结构进行了运动响应计算。采用GeniE模块建立了该三浮桶海上风电基础结构的结构模型和水动力模型,并在HydroD模块中进行了组合载荷以及运动响应的计算,对其水动力特性进行了分析。在其中的波浪载荷计算过程中,采用基于三维水动力理论的设计波方法。     

山体滑坡海事风险的三维测度方法

为了更科学地评判山体滑坡灾害导致的海事风险并且科学实施水上交通管制决策,研究山体滑坡海事风险的三维测度方法。以大中规模剧动式滑坡涌浪为研究对象,根据山体滑坡海事风险的形成过程研究其海事风险的三维测度方法,提出了以山体滑坡变形破坏阶段、滑坡涌浪规模、涌浪损毁船舶的系统风险综合系数为测度指标的海事风险评判模型,并通过实例说明该方法及风险评判模型的应用。研究结论表明:该海事风险测度方法及评判模型,考虑了山体滑坡险情水上交通管制的主要因素,全面地反映了山体滑坡灾害导致的海事风险特征。     

基于AQWA的大型LNG船码头系泊分析

随着船舶吨位的迅速增加,大型船舶码头系泊的安全性越来越受到人们的关注.本文应用多体水动力学软件AQWA,研究了大型LNG船码头系泊时,在风、浪、流联合载荷作用下船舶的运动响应,得到了LNG船码头系泊时整体运动响应及系缆绳所受张力.研究结果可为同类船舶在码头系泊时提供参考.研究方法可作为分析船舶码头系泊的一种新方法.     

三峡库区港口码头排水关键技术

港口排水关键技术是港区码头稳定性研究的内容之一,也是库区防治地质灾害研究的主要方面。大量研究表明,水是岸坡失稳和码头结构滑移破坏的敏感因素。应用流体力学理论结合码头结构建设,分析了地下水排泄过程,借助管道和碎块石盲沟建立了港口码头快速排水与挡墙基床排水的方法;运用质量守恒定律和地下水渗流原理,建立了港口码头排水计算数学模型和排水过程计算公式,并用在了码头的稳定设计计算中。排水技术的研究对港口码头的稳定分析以及地质灾害的防治具有指导性意义。     

大件货物海上运输的惯性力研究

绑扎是保证重大件货物海上运输安全的必要手段之一,而计算货物运动惯性力是绑扎设计的前提.通过介绍基于船级社协会统计数学模型得出的经验公式和基于船舶谐摇运动方程的理论公式两种海上货物运动惯性力计算方法,简要分析了其不同的思路和特点,指出现行的国际海事组织<货物积载与系固安全实用规则(CSS规则)>是经验公式中货物重心距船舶水线-2.4～11.5 m范围内的惯性力计算规范.并通过三个不同的典型大件货物运输实例,指出经验方法在理论公式中所对应的最大横摇角和最大纵摇角范围分别为15.～25.和5.～7.5°,结论可用于指导重大货物海上运输的系固绑扎设计,并为运输重大件货物的风险控制提供参考.     

近岛礁超大型浮体连接器载荷研究

对于布置在岛礁附近的浮体,复杂海底地形的作用不可忽略.文章基于RMFC模型,同时将地形作为固定物体,研究了复杂海底地形对布置于岛礁附近的超大型浮体的运功响应和连接器载荷的影响.数值计算结果表明,地形的存在对浮体绕射力存在显著的影响,同时增加了低频区域的连接器载荷.