浮基多刚体系统动力分析

引入浮体势流流固耦合理论和多刚体力学的凯恩方法对浮基多刚体系统进行动力分析。考虑入射规则波的影响和上部作业物体进行回转作业、升降作业的影响，建立了浮基多刚体系统的运动方程，讨论了浮基多刚体系统运动方程在三类情况下的求解途径。     

滚装船和滑动载荷组成的浮基系统的非线性横摇

波浪和内部重载荷滑动共同作用,使滚装船的横摇加剧。这是许多滚装船发生倾覆的重要原因之一。对由滚装船和滑动重载荷组成的浮基系统,取滚装船的横摇角和重载荷在甲板上的横向位移为此系统的两个自由度。考虑非线性恢复力矩和非线性阻尼力矩的影响,运用多体系统动力学方法,建立了浮基系统的动力学方程。以某型海峡滚装渡轮为例,对在若干重载荷同步滑动和波浪共同作用下的滚装船非线性横摇响应和重载荷位移响应进行了数值计算,并与线性响应进行了比较,从而得出了考虑非线性时横摇角显著偏大的结论。     

浮桥运动响应分析的非线性间隙单元构造与应用

因浮桥接头动力响应的复杂性, 至今仍未找到一种通用的方法模拟接头的动力特性, 使得对浮桥进行建模并求解其的动态响应时存在较大困难。利用杆单元模拟接头的抗拉和抗压特性, 并利用梁单元的抗弯特性, 把两者结合组成非线性混合单元, 可以较好地模拟接头的特性和求解浮桥的动态响应。对数值计算和已有的模型试验结果的分析发现, 在快速通载时非线性连接浮桥会发生位移波堆积效应。     

一维浅水模式变分伴随反演方法的应用

利用变分伴随方法对一维浅水模式初始边界值和模式参数的反演进行了理论分析,导出了伴随方程及其伴随定解条件.阐述了用变分伴随方法的一般分析过程和计算步骤.数值计算实例表明变分伴随方法的可行性和有效性.     

带附体的门桥水动力性能试验研究

为了改善门桥的水动力性能,增设了对近壁面流场进行流动控制的水翼.船模水池中的模型拖曳试验表明,尽管水翼会增加门桥的水阻力,但只要合理地设计水翼的翼型、攻角和安装位置,可以改善和提高门桥水动力性能.     

波浪环境中作业起重船悬吊载荷的摆振分析

针对在波浪中作业的起重船，同时考虑趸船横摇和吊臂回转，分析了悬吊载荷的摆振。运用多体动力学的休斯敦方法，建立了系统的动力学方程，计算得到了各种工况下载荷摆振的运动轨迹，据此给出了安全作业的有关建议。     

浮桥大位移理论计算方法研究及与动态测试结果的比较分析

为了研究浮桥在重载通过时的大位移变形,把浮桥简化成弹性基础梁,对浮桥在荷载作用下的动力响应进行了建模和计算。对浮桥在静态下的位移、单荷载和2车车队下的动态响应进行了计算,并与相应条件下的动态测试结果进行了比较分析。通过计算与试验的对比分析得出:利用弹性基础梁的理论计算结果,可以满足工程的精度要求,而且计算简便易行,能快速计算各个工况下浮桥的动力响应和位移大小。     

带支腿浮式结构水动力建模及波浪力分析

为研究海上多腿浮式结构在收放桩腿的过程中水动力特性的变化规律,对某风电安装船结构进行了合理简化,使用有限元方法建立了多腿支撑结构的水动力模型,按水下桩腿长度的不同对结构划分了5种工况,探讨了船身、桩腿、桩靴的湿面单元划分,以所建模型为基础数值分析了水下桩腿长度对结构所受波浪激励力的影响,给出了结构所受波浪激励力(矩)与波浪频率的关系。结果表明:水下桩腿长度对受力、力矩的影响体现在波浪处于中频段;桩腿对引起垂荡的波浪激励力和引起纵摇的波浪激励力矩的影响不大,引起横摇的波浪激励力矩影响较大。     

一种模型运动参数测试的新方法

为了研究风浪中船舶以及海洋结构物的运动响应,需要在模拟试验时跟踪模型的位置,测试模型在不同类型波浪中的响应,并对模型的六自由度运动进行捕捉和动态测量.比利时KRYPTON公司的K600-DMM是一种新型光学非接触式运动测量系统,利用高精度的照相机和快速图像处理器对被测模型实时的拍照分析,从而计算出模型的位置、姿态、位移、速度的变化.该法具有实时性好、效率高、精度高、测点多的特点,克服了目前采用传感器的缺点,在动态捕捉测量方面,具有广阔应用前景.