用Melnikov方法研究船舶在随机横浪中的倾覆 被引量：11

1

作者 唐友刚 谷家扬 +1 位作者 郑宏宇 李红霞 《船舶力学》 EI 2004年第5期27-34,共8页

本文应用Melnikov函数和相空间转移率研究船舶在随机波浪中的强非线性横摇运动及其倾覆问题,分析了波浪特征频率、特征波高、船舶非线性恢复力臂以及阻尼特性对相空间转移率的影响。以长30.7m、宽6.9m的渔船为例,采用ISSC波浪谱,在时域... 本文应用Melnikov函数和相空间转移率研究船舶在随机波浪中的强非线性横摇运动及其倾覆问题,分析了波浪特征频率、特征波高、船舶非线性恢复力臂以及阻尼特性对相空间转移率的影响。以长30.7m、宽6.9m的渔船为例,采用ISSC波浪谱,在时域内计算了Melnikov函数,得到了相空间转移率与Melnikov函数之间的关系以及有义波高对相空间转移率的影响。研究表明:随有义波高增大,相空间转移率不断增大,船舶航行的安全域迅速减小。从而揭示了相空间转移率与船舶倾覆内在的密切联系,为船舶的设计和稳性衡准提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 Melnikov方法 船舶 倾覆 随机波浪 非线性横摇运动 稳性 相空间转移率

下载PDF 职称材料

深海平台系缆形状和张力分析 被引量：13

2

作者 唐友刚 易丛 张素侠 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期9-14,共6页

考虑海底地形的变化、系缆的拉伸形变及海流力等因素,研究了深海平台系缆形状和张力分析方法采用集中质量法,得到系缆方程组,采用牛顿法求解该非线性系缆方程组,建立系缆形状和张力的计算方法。计算了平坦海底和海底地形凹凸变化时水深1... 考虑海底地形的变化、系缆的拉伸形变及海流力等因素,研究了深海平台系缆形状和张力分析方法采用集中质量法,得到系缆方程组,采用牛顿法求解该非线性系缆方程组,建立系缆形状和张力的计算方法。计算了平坦海底和海底地形凹凸变化时水深1 018 m情况下的系缆形状、系泊张力和浮体平衡位置。计算结果表明,海底地形对于深海系泊系统张力影响较大,而计算系缆形状和张力、系泊浮体的运动时,需要考虑海底地形的影响。 展开更多

关键词 深海平台 系缆 集中质量法 系泊张力 海底形状

下载PDF 职称材料

初稳性高时变特性对横摇运动的影响 被引量：11

3

作者 唐友刚 邝艳香 李红霞 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期22-28,共7页

研究纵浪中船舶初稳性高时变特性对横摇运动的影响。假设升沉和纵摇是准静力平衡,建立纵浪中船舶横摇参数激励运动方程,提出了稳性高波动项与瞬时波浪高度及波面升高加速度之间的函数关系式,提供了稳性高波动项的计算方法。以一艘渔政... 研究纵浪中船舶初稳性高时变特性对横摇运动的影响。假设升沉和纵摇是准静力平衡,建立纵浪中船舶横摇参数激励运动方程,提出了稳性高波动项与瞬时波浪高度及波面升高加速度之间的函数关系式,提供了稳性高波动项的计算方法。以一艘渔政船为例,在不同航速下,分别计算规则波和非规则波中船舶参数激励横摇运动。得到稳性高波动项的时间历程及功率谱,并模拟由初稳性高随机波动引起的参数激励横摇。结果表明:在船遭遇一系列高波情况下,当特征波长接近船长,且参数激励频率集中在二倍横摇固有频率时,船舶发生参数激励大幅横摇。 展开更多

关键词 船舶、舰船工程 纵浪航行 船舶横摇 参数激励 初稳性高波动

下载PDF 职称材料

船舶运动的复杂动力特性在我国的研究进展 被引量：5

4

作者 刘利琴 唐友刚 李红霞 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2006年第1期183-186,共4页

综述了国内采用非线性动力学理论和方法,研究船舶运动的复杂动力学行为方面的进展.特别总结了在船舶非线性耦合运动、横浪运动、纵浪上参数激励运动和波浪上参数与波浪联合激励运动方面的研究现状及取得的主要成果,介绍了船舶在随机横... 综述了国内采用非线性动力学理论和方法,研究船舶运动的复杂动力学行为方面的进展.特别总结了在船舶非线性耦合运动、横浪运动、纵浪上参数激励运动和波浪上参数与波浪联合激励运动方面的研究现状及取得的主要成果,介绍了船舶在随机横风横浪中安全池的分析方法及采用M e ln ikov方法研究船舶倾覆运动特性取得的进展.最后,对船舶非线性运动及其倾覆机理的研究前景做了展望. 展开更多

关键词 船舶非线性 随机横摇运动 稳定性 船舶倾覆

下载PDF 职称材料

Spar平台垂荡-纵摇耦合运动失稳机理 被引量：6

5

作者 刘利琴 唐友刚 王文杰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期29-35,共7页

研究参数激励和强迫激励共同作用下Spar平台垂荡-纵摇耦合运动的失稳机理。考虑静稳性和排水体积的变化,推导平台的垂荡回复力和纵摇回复力矩表达式,建立规则波浪中平台垂荡-纵摇耦合的运动方程。以经典Spar平台为例,分析平台垂荡-纵摇... 研究参数激励和强迫激励共同作用下Spar平台垂荡-纵摇耦合运动的失稳机理。考虑静稳性和排水体积的变化,推导平台的垂荡回复力和纵摇回复力矩表达式,建立规则波浪中平台垂荡-纵摇耦合的运动方程。以经典Spar平台为例,分析平台垂荡-纵摇耦合运动发生马休类型不稳定运动的条件以及平台运动失稳的形式,给出波高和波浪周期平面上平台因大幅运动失稳的参数域。结果表明,当波高相对较小时,波浪的临界周期接近于垂荡固有周期,平台失稳的形式为马休失稳;当波高相对较大时,波浪的临界周期远离垂荡固有周期,平台由于大幅摇摆运动而失稳。 展开更多

关键词 SPAR平台 垂荡-纵摇耦合运动 马休不稳性 内共振 失稳机理

下载PDF 职称材料

深水铰接塔平台的非线性动力特性分析 被引量：5

6

作者 谢文会 唐友刚 周满红 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期36-41,119,共7页

研究了铰接塔平台在波浪和海流作用下的非线性动力特性。将平台顶部工作单元简化为集中质量,塔柱和浮力仓简化为均匀直杆,建立了铰接塔平台动力分析模型。考虑海流和波浪对平台的作用,应用Morison公式计算铰接塔平台瞬时位置所受水动力... 研究了铰接塔平台在波浪和海流作用下的非线性动力特性。将平台顶部工作单元简化为集中质量,塔柱和浮力仓简化为均匀直杆,建立了铰接塔平台动力分析模型。考虑海流和波浪对平台的作用,应用Morison公式计算铰接塔平台瞬时位置所受水动力,依据拉格朗日原理建立了铰接塔平台的强非线性运动方程。分别考虑波浪作用和波流联合作用,采用数值计算的方法研究了铰接塔平台超谐共振和混沌运动。研究表明,波流联合作用下平台的超谐共振运动响应增加,在大幅和较高频率波浪激励下,平台系统出现混沌运动。 展开更多

关键词 铰接塔平台 非线性运动 数值方法 波流联合 超谐共振 混沌运动

下载PDF 职称材料

船舶海浪中非线性随机运动的可视化技术 被引量：7

7

作者 耿东升 唐友刚 李红霞 《计算机仿真》 CSCD 2007年第3期210-214,共5页

研究船舶海浪中运动的可视化技术。通过采用船舶在海浪中运动的可视化技术,可以使船舶设计人员能够更直观地了解船舶的运动性能。采用具有平台独立性的OpenGL图形库对船舶在波浪中运动的可视化进行描述,讨论了建立船舶模型的可行方法和... 研究船舶海浪中运动的可视化技术。通过采用船舶在海浪中运动的可视化技术,可以使船舶设计人员能够更直观地了解船舶的运动性能。采用具有平台独立性的OpenGL图形库对船舶在波浪中运动的可视化进行描述,讨论了建立船舶模型的可行方法和如何建立三维波浪的数学模型。考虑随机波浪及船舶的非线性阻尼、非线性恢复力矩,建立船舶横摇运动的非线性微分方程。采用Runge-Kutta方法求解非线性微分方程,根据数值模拟结果,应用OpenGL中的函数来生成船舶在海浪中运动的动画。所开发的程序模拟的船舶和波浪是三维的,可以对不同有义波高的波浪和不同船舶的运动进行模拟。 展开更多

关键词 船舶海浪中运动 海浪的模拟 计算机图形学 可视化技术

下载PDF 职称材料

深水Spar平台主体波浪载荷计算 被引量：5

8

作者 张海燕 赵文斌 唐友刚 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期508-512,共5页

用半解析方法研究孤立的截断的浮式Spar平台主体的一阶绕射问题,在入射波浪周期为4～40s的范围内分别得到迎浪0(°)和45(°)角时的纵荡激励力、垂荡激励力和纵摇激励力矩图,得到的数值计算结果与MOSES和WAMIT应用软件计算结果... 用半解析方法研究孤立的截断的浮式Spar平台主体的一阶绕射问题,在入射波浪周期为4～40s的范围内分别得到迎浪0(°)和45(°)角时的纵荡激励力、垂荡激励力和纵摇激励力矩图,得到的数值计算结果与MOSES和WAMIT应用软件计算结果一致。所得计算结果,可应用于Spar平台的运动计算。 展开更多

关键词 SPAR平台 绕射速度势 散射速度势 波浪载荷

下载PDF 职称材料

海洋结构智能监测与振动控制技术的最新进展 被引量：3

9

作者 唐友刚 马网扣 +1 位作者 杨钢 鲁晓光 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期103-106,共4页

海洋结构本身能够有效感知、信息传输及自动适应环境为海洋结构的设计者展现了新的前景,并且导致新型海洋结构的开发。综述近几年来智能海洋结构的研究进展,包括海洋结构的智能振动控制和在线连续监控机敏技术,探讨了海洋结构智能控制... 海洋结构本身能够有效感知、信息传输及自动适应环境为海洋结构的设计者展现了新的前景,并且导致新型海洋结构的开发。综述近几年来智能海洋结构的研究进展,包括海洋结构的智能振动控制和在线连续监控机敏技术,探讨了海洋结构智能控制的方式,提出海洋结构智能控制需要进一步研究的问题。 展开更多

关键词 海洋结构 智能技术 健康监控 结构控制

下载PDF 职称材料

随机横浪中船舶倾覆过程模拟与安全域计算 被引量：2

10

作者 唐友刚 郑宏宇 +1 位作者 谷家扬 刘利琴 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期86-91,共6页

研讨了随机海浪中船舶非线性随机横摇运动倾覆过程和安全域问题。考虑非线性阻尼、非线性复原力矩和随机波浪,建立了随机横浪中船舶运动的随机非线性微分方程。考虑两参数海浪谱和不同的有义波高,计算随机波浪力矩,采用简谐加速度数值... 研讨了随机海浪中船舶非线性随机横摇运动倾覆过程和安全域问题。考虑非线性阻尼、非线性复原力矩和随机波浪,建立了随机横浪中船舶运动的随机非线性微分方程。考虑两参数海浪谱和不同的有义波高,计算随机波浪力矩,采用简谐加速度数值计算方法求解随机微分方程,进行了随机倾覆过程的数值模拟。考虑船舶运动的瞬时状态,发展了胞映射方法计算随机非线性横摇运动安全域的方法,并编制了计算机程序。模拟了一条渔船不同有义波高作用下横摇倾覆过程,考虑不同的初始条件及随机波浪参数,在初始值平面上采用胞映射法构造了渔船航行的安全域。波高较小时,安全域是一个连续的区域;随着有义波高增大,安全域面积减小并且不再连续,倾覆域和安全域相互包围。计算结果表明,船舶运动的瞬时状态对安全域具有重要影响,而且随机海浪中安全域具有随机特性。 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 随机横浪 船舶倾覆 胞映射 安全域

下载PDF 职称材料

考虑弹性变形铰接塔平台非线性动力响应 被引量：4

11

作者 谢文会 唐友刚 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期21-25,32,共6页

研究计入弹性变形铰接塔平台在深水中的非线性动力响应。将铰接塔平台简化为顶部具有集中质量,底部具有扭转线性弹簧约束的均匀弹性梁,考虑波浪对平台的作用,应用莫里森(Morison)公式计算铰接塔平台瞬时位置所受水动力,建立了铰接塔平... 研究计入弹性变形铰接塔平台在深水中的非线性动力响应。将铰接塔平台简化为顶部具有集中质量,底部具有扭转线性弹簧约束的均匀弹性梁,考虑波浪对平台的作用,应用莫里森(Morison)公式计算铰接塔平台瞬时位置所受水动力,建立了铰接塔平台横向运动的偏微分方程,采用伽辽金方法计算波浪作用下铰接塔平台非线性动力响应。计算了铰接塔平台的固有频率和模态,得到了铰接塔平台不同频率波浪激励下各阶模态的动力响应。计算结果表明,在波浪激励下系统二阶模态将发生2、34、倍超谐共振运动,并且揭示了弹性铰接塔平台在波浪作用下振动的不对称性。 展开更多

关键词 铰接塔平台 波浪力 伽辽金方法 非线性运动 超谐共振

下载PDF 职称材料

波流联合作用下深水铰接塔平台的组合共振 被引量：1

12

作者 谢文会 唐友刚 陈予恕 《海洋技术》 2005年第4期89-93,共5页

研究了深水铰接塔平台在波流联合作用下的组合共振特性。将平台顶部工作单元简化为集中质量,塔柱和浮力仓简化为均匀直杆,建立了铰接塔平台运动分析模型。考虑海流和波浪对平台的作用,应用M orison公式计算铰接塔平台瞬时位置所受水动力... 研究了深水铰接塔平台在波流联合作用下的组合共振特性。将平台顶部工作单元简化为集中质量,塔柱和浮力仓简化为均匀直杆,建立了铰接塔平台运动分析模型。考虑海流和波浪对平台的作用,应用M orison公式计算铰接塔平台瞬时位置所受水动力,依据拉格朗日原理建立了铰接塔平台的强非线性运动方程。分别考虑波浪作用和波流联合作用,采用数值计算方法,计算了高400 m、塔柱直径15 m的浮力塔平台的多种组合共振响应。研究表明,波浪作用下平台将出现2vm+vn组合共振,波流联合作用下平台将出现vm+vn组合共振、2vm+vn组合共振。 展开更多

关键词 铰接塔平台 波流联合 非线性运动 组合共振

下载PDF 职称材料

船舶参数激励非线性随机横摇运动分析 被引量：3

13

作者 唐友刚 李红霞 邝艳香 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期12-18,共7页

研究了随机纵浪中船舶的参数激励横摇运动。将船舶初稳性高作为时变的随机参数激励,应用随机平均法和FPK方程,分析了船舶的参数激励横摇运动微分方程。考虑航速、船舶瞬时湿表面积及随机波浪,建立了船舶横摇幅值概率密度、概率分布函数... 研究了随机纵浪中船舶的参数激励横摇运动。将船舶初稳性高作为时变的随机参数激励,应用随机平均法和FPK方程,分析了船舶的参数激励横摇运动微分方程。考虑航速、船舶瞬时湿表面积及随机波浪,建立了船舶横摇幅值概率密度、概率分布函数及其均值的计算方法。以某渔政船为例,计算了不同航速时船舶随机横摇幅值的概率密度、概率分布函数及其均值。结果表明,参数激励谱峰频率为横摇固有频率的2倍时,发生主参数共振,船舶横摇严重,船舶倾覆发生的概率增加。 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 船舶横摇 纵浪 主参数共振 随机横摇幅值

下载PDF 职称材料

基于“三全育人”理念的船舶与海洋工程专业思政教学改革探索

14

作者 徐万海 周丽丹 杜尊峰 《高教学刊》 2024年第20期71-74,共4页

中国教育进入新时代,海洋强国战略对船舶与海洋工程专业的人才培养提出育人育才双要求。目前,高校船舶与海洋工程专业课程思政教学改革研究较少,该文讨论课程思政的教学现状,整理船舶与海洋工程专业思政元素,建立全员、全程、全方位思... 中国教育进入新时代,海洋强国战略对船舶与海洋工程专业的人才培养提出育人育才双要求。目前,高校船舶与海洋工程专业课程思政教学改革研究较少,该文讨论课程思政的教学现状,整理船舶与海洋工程专业思政元素,建立全员、全程、全方位思政教学模式,以期为高等院校的船舶与海洋工程专业思政教学改革提供参考借鉴。 展开更多

关键词 船舶与海洋工程 课程思政 教学改革 三全育人 海洋强国战略

下载PDF 职称材料

水下缆绳松弛-张紧过程的冲击张力实验研究 被引量：3

15

作者 张素侠 唐友刚 +1 位作者 林维学 曹阳 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2008年第A02期385-390,共6页

系泊缆绳作为海洋结构物的定位系统，业已得到广泛的应用。当系泊的浮体发生大幅运动时，缆绳会发生松弛-张紧的变化，引起缆索结构的破坏。针对系泊缆索在松弛-张紧条件下的冲击张力问题，采用实验方法进行了研究，观察缆绳的松弛-张... 系泊缆绳作为海洋结构物的定位系统，业已得到广泛的应用。当系泊的浮体发生大幅运动时，缆绳会发生松弛-张紧的变化，引起缆索结构的破坏。针对系泊缆索在松弛-张紧条件下的冲击张力问题，采用实验方法进行了研究，观察缆绳的松弛-张紧运动，测试得到缆绳在松弛-张紧过程的张力曲线，给出频谱曲线。研究结果表明，当缆绳发生松弛-张紧变化时，缆绳中存在冲击张力，并且比通常情况下的张力大很多。试验结果可为理论分析和实际的工程设计提供参考依据。 展开更多

关键词 系泊系统 冲击张力 实验研究 松弛-张紧

下载PDF 职称材料

考虑平方阻尼及分段线性刚度铰接塔-油轮系统的分岔与混沌特性 被引量：1

16

作者 谢文会 唐友刚 陈予恕 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期163-167,共5页

研究了铰接塔-油轮系统在规则激励下的分岔和混沌特性。将该系统简化为单自由度分段线性恢复刚度,含平方阻尼的动力学分析模型,建立了铰接装载塔的分段非线性运动方程。使用增量谐波平衡法(IHB)获得系统周期解,结合Floquet理论判断系统... 研究了铰接塔-油轮系统在规则激励下的分岔和混沌特性。将该系统简化为单自由度分段线性恢复刚度,含平方阻尼的动力学分析模型,建立了铰接装载塔的分段非线性运动方程。使用增量谐波平衡法(IHB)获得系统周期解,结合Floquet理论判断系统周期解的稳定性,使用增量弧长法进行路径跟踪,获得了系统响应曲线和通向混沌的道路,发现两种由倍周期分岔导致的混沌运动。并且,为了验证系统的混沌运动,计算得到了两种混沌运动从产生到消失过程的最大Lyapunov指数图。 展开更多

关键词 铰接塔-油轮系统 分段非线性 增量谐波平衡法 分岔 混沌 LYAPUNOV指数

下载PDF 职称材料

随机横浪中甲板上浪船舶的倾覆研究 被引量：2

17

作者 刘利琴 唐友刚 李红霞 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第2期161-168,共8页

应用相空间转移率,定量研究了随机海浪中甲板上浪船舶的倾覆,给出了甲板上浪对船舶抗倾覆能力的影响。综合考虑非线性阻尼、非线性恢复力矩和随机横浪激励,建立了无甲板上浪和有甲板上浪时船舶随机非线性横摇运动的一般方程。以一艘倾... 应用相空间转移率,定量研究了随机海浪中甲板上浪船舶的倾覆,给出了甲板上浪对船舶抗倾覆能力的影响。综合考虑非线性阻尼、非线性恢复力矩和随机横浪激励,建立了无甲板上浪和有甲板上浪时船舶随机非线性横摇运动的一般方程。以一艘倾覆的拖网船为例,分别求解了无甲板上浪和有甲板上浪时,不同海况激励下船舶横摇的相对相空间转移率。以相空间转移率作为船舶稳性损失的度量,定量比较了两种情况下船舶的抗倾覆能力。研究表明,甲板上浪后,船舶在较低的海况下会产生较大的相对相空间转移率,甲板上浪严重降低船舶的抗倾覆能力,从理论上进一步揭示了甲板上浪船舶的倾覆机理。 展开更多

关键词 随机非线性横摇 船舶倾覆 甲板上浪 相空间转移率

下载PDF 职称材料

滩海水域铺管海底牵引管道受力分析及拖带方式研究 被引量：1

18

作者 唐立志 张若瑜 +1 位作者 唐友刚 李树嵬 《石油工程建设》 2006年第6期31-33,共3页

针对外管为D325mm×6mm、内管为D273mm×8mm的复壁管,考虑海底牵引管道过程的不同阶段,建立了海底牵引管道不同阶段的分析模型,分析了不同施工阶段管道的载荷形式、载荷分布以及管道的应力、变形等。考虑流速分别为0.4m/s、0.6... 针对外管为D325mm×6mm、内管为D273mm×8mm的复壁管,考虑海底牵引管道过程的不同阶段,建立了海底牵引管道不同阶段的分析模型,分析了不同施工阶段管道的载荷形式、载荷分布以及管道的应力、变形等。考虑流速分别为0.4m/s、0.6m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s,水流角度分别为30°、45°、60°、90°以及300m和400m的管道长度,采用有限元方法计算了管道的应力和变形,提出了可行的海底管道拖带方式。 展开更多

关键词 滩海水域 海底牵引管道 强度计算 侧向牵引力

下载PDF 职称材料

规则波中铰接塔-油轮系统的动力响应分析 被引量：1

19

作者 唐友刚 左建立 易丛 《海洋技术》 2006年第2期48-51,共4页

论文研究铰接系泊塔-油轮系统波流联合作用下的动力响应。考虑铰接塔-油轮单点系泊系统系缆刚度的非线性,将尼龙系缆处理为分段非线性刚度模型,采用M orison公式计算铰接塔的波浪载荷,采用线性波浪绕射理论计算波浪对油轮的作用,建立了... 论文研究铰接系泊塔-油轮系统波流联合作用下的动力响应。考虑铰接塔-油轮单点系泊系统系缆刚度的非线性,将尼龙系缆处理为分段非线性刚度模型,采用M orison公式计算铰接塔的波浪载荷,采用线性波浪绕射理论计算波浪对油轮的作用,建立了两自由度耦合的分段非线性运动微分方程。计算了高177 m的铰接系泊塔和93 500 t油轮构成的FPSO系统的耦合动力响应,并讨论了系统运动对于系缆张力的影响。 展开更多

关键词 饺接塔-油轮 单点系泊 分段非线性 动力响应

下载PDF 职称材料

近海结构振动的智能控制技术 被引量：1

20

作者 唐友刚 马网扣 姜大宁 《石油工程建设》 北大核心 2002年第6期5-8,共4页

智能材料的开发推动了近海结构振动控制技术的进步。近海结构系统本身能够根据环境的变化调整自身的动力结构特性 ,并且适应环境而保持结构的功能 ,因此智能振动控制结构在近海工程领域具有重要的应用前景。文章介绍了近海结构智能振动... 智能材料的开发推动了近海结构振动控制技术的进步。近海结构系统本身能够根据环境的变化调整自身的动力结构特性 ,并且适应环境而保持结构的功能 ,因此智能振动控制结构在近海工程领域具有重要的应用前景。文章介绍了近海结构智能振动控制的概念、控制原理和控制方法以及近几年来振动控制理论和控制技术的研究成果 ,总结了平台结构冰激振动的控制策略和技术 。 展开更多

关键词 近海结构 振动 智能控制技术 动力特性 冰激振动 研究

下载PDF 职称材料