各柱做不同辐射运动时截头圆柱群的水动力分析

截头圆柱群是许多海洋浮式结构的主要组成部分。目前对这种圆柱群进行的水动力分析大多考虑将其作为一个整体,此时各柱间无相对位置变化,这并不适用于柱间有相对运动的情况。为此,采用特征展开法研究各柱做不同辐射运动时截头直立圆柱群的水动力相互作用。开展了截头圆柱群中各柱做不同幅值纵荡、横荡和垂荡运动时的波浪辐射分析,并求得流场速度势。在进行算例考核之后,进一步计算了多个圆柱同时做不同模态、不同幅值运动时截头柱群的水动力、压力分布等量,并对结果进行了分析。     

波浪作用下上部带有透空结构的圆筒垂向水动力特性的解析研究

基于线性势流理论,应用特征函数展开方法和透空壁内流体速度与两壁间压力差成正比的线性模型,建立了上部带有透空结构的截断圆筒绕射问题和辐射问题的解析模型,进而导出浮体的垂荡运动响应幅值算子计算公式。通过与直立透空圆筒和非透空截断圆柱的相关结果进行对比,验证了该文推导的正确性。通过数值计算研究了透空系数、圆筒内外径比（内圆柱半径和圆筒半径之比）和吃水比（透空结构吃水和圆筒吃水之比）对整个圆筒的垂向水动力特性（运动响应幅值、附加质量、辐射阻尼和波浪激振力）的影响,并与非透空截断圆柱的计算结果进行对比分析。结果表明随着透空系数的增大,结构的附加质量和辐射阻尼呈增加趋势,垂荡运动响应幅值算子的峰值呈明显减小趋势,并且在低频区垂向波浪激振力相对较小,这有利于增加浮式结构的稳定性;内外径比和吃水比均对透空结构的垂向水动力特性影响较大。     

考虑水体压缩性的椭圆柱体地震动水压力分析

地震作用下水与柱体结构的相互作用会对结构产生动水压力,该文研究椭圆柱体的地震动水压力。首先,基于椭圆坐标系推导了椭圆柱体地震动水压力的解析解;其次,通过ABAQUS声固耦合方法验证了提出的椭圆柱体地震动水压力的解析解,算例表明两者误差在1%左右;最后,引入无量纲参数数频率、宽深比和长短轴比,定量分析了水体压缩性对地震动水压力的影响。