水下柔性結構流固耦合動力效應研究.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導師指導下進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注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得武漢理工大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻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＆△諺學位論文使用授權書本人完全了解武漢理工大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即學校有權保留并向國家有

2、關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權武漢理工大學可以將本學位論文的全部內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存或匯編本學位論文。同時授權經武漢理工大學認可的國家有關機構或論文數據庫使用或收錄本學位論文，并向社會公眾提供信息服務。(保密的論文在解密后應遵守此規(guī)定)研究生(簽名)：瞎／I導師(簽名)：_久≯鈔眵：幻，，正汾武漢理工大學博士學位論文摘要海洋結構物多在海洋環(huán)境中進行施工，具

3、有極大的難度和特殊性。與陸地或淺水結構不同，海洋結構經常受到波浪、海流、地震等荷載的作用而產生有害振動。隨著社會的發(fā)展，工程中新材料、新設備、新結構和新工藝的運用，結構不斷向高、輕、大三個方向發(fā)展。特別是在海洋工程領域，隨著海洋資源開發(fā)不斷地向深海進軍，越來越多海洋結構物轉變?yōu)槿嵝越Y構。海底隧道、海洋平臺等結構物由于自身剛度比較大，所以整體振動幅值不會很大，但海洋懸跨管道、深海采礦系統(tǒng)中的輸送軟管、水中懸浮隧道等結構則屬于細長的柔性結構

4、，容易在波浪、海流、地震等動力因素影響下產生較大的變形，并在部件內部產生額外的張力，極易引起結構的損傷甚至破壞。因此，深入開展水中柔性結構流固耦合振動特性以及在水流、地震等荷載作用下的力學行為的研究，對提高水中柔性結構的安全運營具有十分重要的理論和現實意義。本文針對水中柔性結構流固耦合振動特性以及在水流、地震等荷載作用下的力學行為進行研究。論文的主要內容如下：l、闡述了課題的研究背景和研究意義，對國內外流固耦合問題的相關理論以及在海流和

5、地震作用下水中結構動力響應的相關研究進行了歸納和總結，闡述了水中柔性結構的振動特性以及在復雜水中環(huán)境荷載作用下的力學行為研究中尚待解決的問題。2、介紹了流體力學的基本概念和基本方程組，并對無粘性小擾動流動的基本方程和表達形式進行了論述，在此基礎上，詳細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、為準確把握水中結構的動力特性，設計制作了水中懸跨結構