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船舶风载荷和流载荷数值模拟计算方法研究 被引量：12
1
作者 倪歆韵 陈江峰 +2 位作者 倪阳 邱耿耀 陈鲁愚 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2013年第4期408-413,共6页
船舶在航行或定位过程中不仅会受到波浪力的作用,还会承受其他环境载荷的影响,包括风载荷和流载荷的影响,因此准确模拟船舶运动等方面时,不可忽略风载荷和流载荷的作用。该文对环境载荷的评估是基于求解数值方程的方法展开研究,方程采... 船舶在航行或定位过程中不仅会受到波浪力的作用,还会承受其他环境载荷的影响,包括风载荷和流载荷的影响,因此准确模拟船舶运动等方面时,不可忽略风载荷和流载荷的作用。该文对环境载荷的评估是基于求解数值方程的方法展开研究,方程采用目前应用较广的雷诺平均方程,结合S k-湍流模型封闭方程。数值计算方法对风载荷和流载荷的模拟效果分别采用某铺缆船和某钻井船这两种特殊作业船型进行了结果验证,计算给出的水平面内力/力矩系数与试验结果的比对吻合较好,这表明该方法能较好地模拟船体所承受的风载荷和流载荷,验证了数值计算方法的可靠性。 展开更多
关键词 船舶 风载荷 流载荷 数值方法
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风、浪、流荷载组合对跨海桥梁动力响应的影响 被引量：10
2
作者 房忱 李永乐 +1 位作者 向活跃 张景钰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期908-914,922,共8页
为研究跨海桥梁所受风、浪、流环境荷载及其组合影响,采用国际结构安全性联合委员会(JCSS)提出的组合模型将风浪流荷载进行组合,并考虑了风浪流要素之间的相关性,对于风浪相关性采用了耿贝尔联合概率模型,并通过风海流实现了水流与风场... 为研究跨海桥梁所受风、浪、流环境荷载及其组合影响,采用国际结构安全性联合委员会(JCSS)提出的组合模型将风浪流荷载进行组合,并考虑了风浪流要素之间的相关性,对于风浪相关性采用了耿贝尔联合概率模型,并通过风海流实现了水流与风场的联合.以某跨海大桥为工程背景,分析了不同荷载组合对主梁动力响应的影响及其机理,并讨论了荷载组合中参与荷载时段和不同波浪场对计算结果的影响.研究结果表明:风、浪、流荷载对主梁位移响应影响较大,以风为主要荷载的JCSS组合比以波浪和水流为主要荷载的JCSS组合跨中位移响应偏大20%~30%;随机波浪和桥梁横向基阶模态对跨中横向响应贡献显著;主梁不同位置的位移响应受同一环境要素的影响程度不同,主跨跨中响应主要受风荷载的影响,塔梁结合处主梁响应主要受波浪荷载的影响;波浪场采用规则波模拟会低估主梁跨中位移响应. 展开更多
关键词 跨海桥梁 风浪流荷载 JCSS组合 耿贝尔联合概率模型 动力响应
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风浪流载荷下大型海上平台拆解装备起重作业数值模拟
3
作者 张国华 张磊 杨雪 《中国修船》 2024年第2期45-49,共5页
文章以从事大型海上平台设施拆解、安装作业的海洋工程起重船为例,研究超大型海洋工程起重船在风浪流载荷下的运动特性,通过频域分析得到船舶在波浪载荷下运动响应幅值,进而进行时域分析,得到风浪流载荷下的起重作业动态参数。结果显示... 文章以从事大型海上平台设施拆解、安装作业的海洋工程起重船为例,研究超大型海洋工程起重船在风浪流载荷下的运动特性,通过频域分析得到船舶在波浪载荷下运动响应幅值,进而进行时域分析,得到风浪流载荷下的起重作业动态参数。结果显示,起重船提升大型海上设施时,风浪流引起的船舶运动和起重机载荷动态变化均小于起重机设计能力,在设计工况下大型起重机的作业可行性得到验证。 展开更多
关键词 海上平台拆解 风浪流载荷 起重船 运动特性 数值模拟
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风、浪、流荷载联合作用下海上升压站结构动力响应研究 被引量：3
4
作者 徐狄 张恒宇 +2 位作者 陶安 王珂 苏凯 《水力发电》 CAS 2022年第8期72-79,共8页
台风作用引起的极端荷载对海上升压站的安全性构成了极大的威胁。基于有限元软件建立海上升压站计算模型,采用线性滤波法的AR模型模拟脉动风,采用线性波浪叠加法及改进的JONSWAP谱模拟随机波浪场,研究了结构的自振特性和风、浪、流荷载... 台风作用引起的极端荷载对海上升压站的安全性构成了极大的威胁。基于有限元软件建立海上升压站计算模型,采用线性滤波法的AR模型模拟脉动风,采用线性波浪叠加法及改进的JONSWAP谱模拟随机波浪场,研究了结构的自振特性和风、浪、流荷载作用下结构的动力响应特性。结果表明:海上升压站结构的各阶自振频率均不在共振频率影响区域,可以保证结构不会与波浪发生共振;结构的响应随着波浪重现期或者台风风级的增大而增大,风荷载是海上升压站结构的主控荷载;风、浪、流荷载联合垂直作用于结构轴面时,会产生极端应力、位移响应,结构设计时应当在支撑柱交接部位进行加强处理。 展开更多
关键词 海上升压站 风、浪、流荷载 线性滤波法 改进的JONSWAP谱 动力响应 海上风电
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游艇码头定位桩设计荷载计算研究 被引量：1
5
作者 顾津玮 赵一帆 《港工技术》 2020年第4期42-45,共4页
我国现行规范中对游艇码头荷载的计算方法仍存在不明确的问题。针对游艇码头定位桩设计中涉及的波浪荷载、风荷载、水流荷载及荷载组合,本文对中国规范、澳大利亚标准和《海港工程设计手册》中相关计算方法进行对比分析。通过计算结果... 我国现行规范中对游艇码头荷载的计算方法仍存在不明确的问题。针对游艇码头定位桩设计中涉及的波浪荷载、风荷载、水流荷载及荷载组合,本文对中国规范、澳大利亚标准和《海港工程设计手册》中相关计算方法进行对比分析。通过计算结果对比可知,中国规范对风荷载、水流荷载提出的计算方法可靠;对波浪荷载,建议依据《海港工程设计手册》中的计算方法。 展开更多
关键词 游艇码头 定位桩 波浪荷载 风荷载 水流荷载 澳大利亚标准
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沉管隧道管节浮态浇筑系泊数值模拟研究
6
作者 贺维国 张金凤 +2 位作者 周华贵 李潇 张庆河 《水道港口》 2023年第4期594-603,共10页
为研究钢筋混凝土沉管管节在浮态浇筑系泊施工时的稳定性与安全性,对管节建立了仿真模型,并应用势流理论和水动力分析软件AQWA进行了模拟。研究设置两期浇筑模型及4种系泊方案,模拟计算施工的不同阶段在风-浪-流荷载耦合作用下、潮位变... 为研究钢筋混凝土沉管管节在浮态浇筑系泊施工时的稳定性与安全性,对管节建立了仿真模型,并应用势流理论和水动力分析软件AQWA进行了模拟。研究设置两期浇筑模型及4种系泊方案,模拟计算施工的不同阶段在风-浪-流荷载耦合作用下、潮位变化时管节在6个自由度上的运动响应和缆绳张力。结果表明:在浮态浇筑施工中,位移与摇动主要发生在平行于流速方向的纵荡、平行于风向的横荡和以流速方向为轴的艏摇,纵荡的震荡幅度最大。拟定4种系泊方案中,采用六点系泊法的方案三与方案四在模型运动响应中表现较佳,其中包含12条缆绳的方案四可以显著降低管节的运动幅值,施工后期缆绳张力分布更加均匀,未超过安全张力范围,符合工程安全要求,是最佳系缆方式。 展开更多
关键词 浮态浇筑 系泊分析 AQWA 沉管隧道管节 风-浪-流荷载
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风浪流作用下海上救援船轨迹跟踪能力研究 被引量：1
7
作者 宋春辉 韩芸 +2 位作者 付世晓 欧绍武 位巍 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1584-1594,共11页
在海上救援过程中,两船受到的风浪流载荷之间相互干扰,十分复杂,因此救援船需要通过动力定位系统跟踪失事船的轨迹。本文建立了双船时域运动的仿真模型,用以研究海上救援过程中PID控制系统的可行性;应用三维势流理论求解双船的波浪载荷... 在海上救援过程中,两船受到的风浪流载荷之间相互干扰,十分复杂,因此救援船需要通过动力定位系统跟踪失事船的轨迹。本文建立了双船时域运动的仿真模型,用以研究海上救援过程中PID控制系统的可行性;应用三维势流理论求解双船的波浪载荷,考虑了双船间的相互干扰,而风载荷和流载荷则通过经验公式计算得到,并考虑遮蔽引起的折减;为了评估不同的救援策略,针对浪向角、海况和双船间距进行了敏感性分析。仿真结果表明,风流载荷对于失事船舶最终的艏摇状态具有显著影响,在恶劣海况下定位误差将显著增大,90°的风(或流)向角、偏远些的船间距和较低的海况将有利于救援。 展开更多
关键词 海上救援 时域 风流载荷 动力定位 PID控制器
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海上固定式风机基础的波流载荷数值计算分析 被引量：5
8
作者 彭耀 张笑通 +1 位作者 万德成 郇彩云 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2017年第1期1-10,共10页
该文以某3 MW海上风机基础为研究对象,数值分析海上固定式风机基础在不同波流载荷作用下的高桩承台基础的波浪方向受力、水平方向总推力以及基础表面特征点压力变化情况,同时探讨水深对高桩承台基础载荷性能的影响。本文的计算工具采用... 该文以某3 MW海上风机基础为研究对象,数值分析海上固定式风机基础在不同波流载荷作用下的高桩承台基础的波浪方向受力、水平方向总推力以及基础表面特征点压力变化情况,同时探讨水深对高桩承台基础载荷性能的影响。本文的计算工具采用基于开源平台OpenFOAM自主开发的naoe-FOAM-SJTU求解器,数值分析的重点集中在风机基础载荷、压力分布以及基础周边的涡流场分布,计算结果与对应的试验数据进行对比,同时有相应的规范计算结果作为验证。该文主要处理关于波流夹角、入射波浪高度和水深对高桩承台基础影响的计算分析结果,以及提供高桩承台基础受力的详细数据,对海上固定式风机基础设计有实际指导意义。 展开更多
关键词 固定式基础 高桩承台基础 波流载荷 naoe-FOAM-SJTU求解器
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风浪流荷载作用下导管架基础结构特性分析
9
作者 郭梦圆 范丽婵 《山西建筑》 2019年第22期73-75,共3页
在风、浪、流荷载作用下,海上风电导管架基础受到较大水平荷载,为保证结构的安全稳定,有必要考虑桩土相互作用的影响。依托阳江某海上风电项目,采用美国石油协会(API)规范中的P-Y曲线法模拟桩土相互作用,运用Stoke五阶波理论和API规范... 在风、浪、流荷载作用下,海上风电导管架基础受到较大水平荷载,为保证结构的安全稳定,有必要考虑桩土相互作用的影响。依托阳江某海上风电项目,采用美国石油协会(API)规范中的P-Y曲线法模拟桩土相互作用,运用Stoke五阶波理论和API规范推荐的风荷载计算方法进行了荷载计算,基于ANSYS软件建立了导管架基础整体模型,并对风浪流荷载下结构的受力特性进行分析,判断结构强度、位移、变形是否满足要求,给出相应的计算过程和结论,为导管架基础设计提供理论依据和设计参考。 展开更多
关键词 导管架基础 风浪流荷载 P-Y曲线 静力分析 ANSYS
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