一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法技术

本发明专利技术提供了一种层合型浮体结构物，从上到下依次包括固定为一体的上板、低密度层和下板，上下板的刚度远大于中间层，浮体结构物表面光滑连续且具有较好的结构性能；本发明专利技术还提供了一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，由上下板的弯矩、剪力以及反射系数与透射系数，分析层合型浮体结构物的水动力特性，能够科学描述海洋浮体结构物的水动力特性。本发明专利技术对于层合浮体结构设计具有直接的科学和工程意义。

【技术实现步骤摘要】
一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法
本专利技术涉及一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法。
技术介绍
目前，海洋浮体设计中的工程结构物多为桁架或箱体，因其在厚度方向具有均匀的刚度特征，且平面(长和宽)特征尺寸远大于厚度方向，因此海洋浮体结构物的水弹性计算，多将海洋浮体结构物简化为均匀板或梁模型，计算过程中的边界条件均采用经典的四阶偏微分方程，该条件无法准确描述层合型海洋浮体结构物的水动力特性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，可准确描述海洋浮体结构物的水动力特性。本专利技术通过以下技术手段实现上述技术目的。一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，层合型浮体结构物包括固定为一体的上板、低密度层和下板；水动力特性分析方法，具体为：(1)将左半流体区域划分为两个子区域：区域1，x<-B；区域2，结构物正下方的流体区域(-B≤x<0)。区域1和区域2中的对称速度势分别为：区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其特征在于，层合型浮体结构物包括固定为一体的上板、低密度层和下板；/n水动力特性分析方法，具体为：/n(1)将左半流体区域划分为两个子区域：区域1，x<-B；区域2，结构物正下方的流体区域(-B≤x<0)；/n区域1和区域2中的对称速度势分别为：/n

【技术特征摘要】
1.一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其特征在于，层合型浮体结构物包括固定为一体的上板、低密度层和下板；
水动力特性分析方法，具体为：
(1)将左半流体区域划分为两个子区域：区域1，x<-B；区域2，结构物正下方的流体区域(-B≤x<0)；
区域1和区域2中的对称速度势分别为：






区域1和区域2中的反对称速度势分别为：






根据速度势表达式，可将下板的弯矩与剪力表示为：






根据速度势表达式，将上板的弯矩与剪力表示为：






其中：B为层合型浮体上下板长度的一半，φ(x,z)表示复速度势，ω为圆频率，g为重力加速度，A为入射波的波浪幅值，为待定系数，k0与km是方程的正实根，h为水深，λn是弥散方程的根，λ0是弥散方程的正实根，a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7均为系数；
(2)由上下板的弯矩与剪力以及浮体的反射系数与透射系数，分析层合型浮体结构物的水动力特性。


2.根据权利要求1所述的层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其特征在于，所述系数a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7满足关于下板位移的运动微分方程：



其中：a3＝E1I1+E2I2，a5＝m2+m1，E1I1为上板的抗弯刚度，E2I2为下板的抗弯刚度，m1＝ρs1b为上板单位面积上的质量，ρs1为上板的密度，b为上下板的厚度，ks为上下两板之间的弹簧的弹性系数，ξ1为上板的位移，ξ2为下板的位移，ps为波浪对下板的作用力，m2＝ρs2s为下板单位面积上的质量，ρs2为下板的密度。


3.根据权利要求1所述的层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，方辉，邵发金，李爱军，李华军，刘益伦，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37