波浪作用下浮体自由升沉运动对月池共振影响研究

当波浪激励频率与月池的固有频率耦合时，月池流体会产生大振幅共振行为，引起流体和浮体的剧烈运动，使工程作业存在一定的安全隐患。该文基于开源流体力学计算软件OpenFOAM~?软件包建立了黏性流数值波浪水槽，对波浪作用下，浮体自由升沉运动诱发的月池内流体共振水动力行为进行了研究分析。为验证该数值模型，将其结果与实验数据进行对比，以确保数值计算的准确性。结果表明：在波浪作用下，浮体自由升沉运动诱发的月池内流体共振存在双峰现象，而固定浮体仅存在单峰。自由升沉系统两共振频率对应的月池内波幅响应和浮体运动响应的峰值，均随入射波高的增加而减小，共振频率不随入射波高而变化。同时，考虑结构物吃水的影响，发现该系统共振频率随吃水增加而减小，表明吃水对月池内波响应和浮体运动响应均有显著的影响。