內(nèi)孤立波與張力腿平臺(tái)相互作用研究.pdf

1、隨著陸上和近海油氣資源的日益枯竭和世界對(duì)能源需求的不斷增大,世界各國(guó)開始探索深海石油資源的鉆采,但海洋結(jié)構(gòu)物所面臨的海況也更加惡劣。海洋內(nèi)孤立波即是其中一種典型的惡劣海況,它具有振幅大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、非線性等特點(diǎn),這一特點(diǎn)使得在特定條件下對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物會(huì)造成巨大的破壞。
　　張力腿平臺(tái)是一種半固定、半順應(yīng)性式平臺(tái),因其具有良好的性能,適合深海采油,使用也越來越廣泛。針對(duì)我國(guó)南海這種特殊海洋環(huán)境,研究張力腿平臺(tái)的內(nèi)孤立波載荷特性具有重要

2、的理論和實(shí)際意義。
　　在回顧和總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,本論文就內(nèi)孤立波與張力腿平臺(tái)的相互作用問題,開展了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　在第二章中,將置于大尺度密度分層水槽上下層流體中的兩塊垂直板反方向平推,以基于MCC理論解的內(nèi)孤立波誘導(dǎo)上下層流體中的層平均水平速度作為其運(yùn)動(dòng)速度,發(fā)展了一種振幅可控的雙推板內(nèi)孤立波實(shí)驗(yàn)室造波方法。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)有限深兩層流體中定態(tài)內(nèi)孤立波KdV、eKdV和MCC理論的適用性條件

3、等問題,開展了系列實(shí)驗(yàn)研究,獲得了三類內(nèi)孤立波適用的非線性和色散參數(shù)組合條件。
　　在第三章中,對(duì)內(nèi)孤立波作用下張力腿平臺(tái)的載荷特性開展了系列實(shí)驗(yàn)。研究表明,無因次內(nèi)孤立波水平力和力矩幅值均與先導(dǎo)內(nèi)孤立子無因次振幅之間呈線性正比例關(guān)系,而且比例系數(shù)與上下層流體深度比有關(guān);在各種上下層流體深度比下,無因次內(nèi)孤立波垂向力幅值與先導(dǎo)內(nèi)孤立子振幅之間近似為一個(gè)二次函數(shù)關(guān)系。
　　在第四章中,基于兩層流體內(nèi)孤立波KdV、eKdV和MC