水下柔性結(jié)構(gòu)流固耦合動(dòng)力效應(yīng)研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得武漢理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：整＆日期塑＆△諺學(xué)位論文使用授權(quán)書本人完全了解武漢理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有

2、關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)武漢理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存或匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)經(jīng)武漢理工大學(xué)認(rèn)可的國(guó)家有關(guān)機(jī)構(gòu)或論文數(shù)據(jù)庫(kù)使用或收錄本學(xué)位論文，并向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。(保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)研究生(簽名)：瞎／I導(dǎo)師(簽名)：_久≯鈔眵：幻，，正汾武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文摘要海洋結(jié)構(gòu)物多在海洋環(huán)境中進(jìn)行施工，具

3、有極大的難度和特殊性。與陸地或淺水結(jié)構(gòu)不同，海洋結(jié)構(gòu)經(jīng)常受到波浪、海流、地震等荷載的作用而產(chǎn)生有害振動(dòng)。隨著社會(huì)的發(fā)展，工程中新材料、新設(shè)備、新結(jié)構(gòu)和新工藝的運(yùn)用，結(jié)構(gòu)不斷向高、輕、大三個(gè)方向發(fā)展。特別是在海洋工程領(lǐng)域，隨著海洋資源開發(fā)不斷地向深海進(jìn)軍，越來越多海洋結(jié)構(gòu)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝越Y(jié)構(gòu)。海底隧道、海洋平臺(tái)等結(jié)構(gòu)物由于自身剛度比較大，所以整體振動(dòng)幅值不會(huì)很大，但海洋懸跨管道、深海采礦系統(tǒng)中的輸送軟管、水中懸浮隧道等結(jié)構(gòu)則屬于細(xì)長(zhǎng)的柔性結(jié)構(gòu)

4、，容易在波浪、海流、地震等動(dòng)力因素影響下產(chǎn)生較大的變形，并在部件內(nèi)部產(chǎn)生額外的張力，極易引起結(jié)構(gòu)的損傷甚至破壞。因此，深入開展水中柔性結(jié)構(gòu)流固耦合振動(dòng)特性以及在水流、地震等荷載作用下的力學(xué)行為的研究，對(duì)提高水中柔性結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)水中柔性結(jié)構(gòu)流固耦合振動(dòng)特性以及在水流、地震等荷載作用下的力學(xué)行為進(jìn)行研究。論文的主要內(nèi)容如下：l、闡述了課題的研究背景和研究意義，對(duì)國(guó)內(nèi)外流固耦合問題的相關(guān)理論以及在海流和

5、地震作用下水中結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的相關(guān)研究進(jìn)行了歸納和總結(jié)，闡述了水中柔性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性以及在復(fù)雜水中環(huán)境荷載作用下的力學(xué)行為研究中尚待解決的問題。2、介紹了流體力學(xué)的基本概念和基本方程組，并對(duì)無粘性小擾動(dòng)流動(dòng)的基本方程和表達(dá)形式進(jìn)行了論述，在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了線性流固耦合系統(tǒng)有限元分析的位移壓力格式以及線性流固耦合系統(tǒng)的動(dòng)力特性分析方法，最后給出了非線性流固耦合問題的ALE描述方法。3、為準(zhǔn)確把握水中結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，設(shè)計(jì)制作了水中懸跨結(jié)構(gòu)