畸形波作用下張力腿平臺運動響應(yīng)分析.pdf

1、本文基于勢流理論方法求解畸形波對張力腿平臺的作用，應(yīng)用新波理論建立極限入射波浪模型，根據(jù)Cummins提出的由頻域向時域轉(zhuǎn)化的理論方法得到極限波浪力，在時域內(nèi)對張力腿平臺的運動響應(yīng)問題進(jìn)行了理論研究和數(shù)值模擬。 首先，本文探討了畸形波的記錄、定義和生成機(jī)理等基本問題，介紹了Tromas等人提出的新波理論，建立了極限入射波浪模型。 其次，本文闡述了頻域計算方法。應(yīng)用高階邊界元數(shù)值程序計算了開敞水域中截斷圓柱的數(shù)值解，并與解

2、析結(jié)果和WAMIT軟件計算結(jié)果進(jìn)行對比，驗證了本文所應(yīng)用頻域數(shù)值方法的正確性。 然后，本文采用靜力方法和動力方法分別分析了張力腿平臺的運動響應(yīng)問題。其中，靜力方法得到了張力腿平臺水平偏移、垂直升沉、張力腿內(nèi)張力及其張力腿剛度、初始張力之間定性關(guān)系，由分析結(jié)果可以看出，張力腿的剛度、預(yù)張力對張力腿平臺相關(guān)參數(shù)的影響顯著。在介紹了靜力計算方法后，本文介紹了張力腿平臺運動響應(yīng)的時域模擬方法。時域內(nèi)波浪力的計算，通過廣義波浪力的脈沖響應(yīng)

3、函數(shù)與利用新波理論模型模擬的畸形波波面高度的卷積求得。在通過傅立葉變換得到時域下的附加質(zhì)量和遲滯函數(shù)后，利用4階Runge-Kutta方法求解結(jié)構(gòu)的時域運動方程，得到結(jié)構(gòu)物的運動響應(yīng)和波浪力歷程線。通過截斷圓柱的時域結(jié)果與頻域結(jié)果間的對比，驗證了時域計算方法的正確性。 最后，研究了張力腿平臺的剛度系數(shù)同平臺自振周期的關(guān)系，分析了不同剛度系數(shù)情況下的平臺運動響應(yīng)和張力腿受力情況。本文還研究了對于一個確定的張力腿平臺，在不同平均周期