一种波浪与浮箱-粘弹性板复合结构水弹性响应分析方法、系统技术方案

本发明专利技术公开了一种波浪与浮箱

【技术实现步骤摘要】
一种波浪与浮箱
‑
粘弹性板复合结构水弹性响应分析方法、系统


[0001]本专利技术涉及一种波浪与浮箱
‑
粘弹性板复合结构水弹性响应分析方法、系统。

技术介绍

[0002]传统浮体结构的水弹性计算中，是将浮式结构视为均质弹性板。对于纯弹性结构，其自身并不具有消耗波浪能量的作用。故而传统浮体结构在低频率波浪的作用下，由于波浪穿透性强，结构自身的水动力响应较大；在高频率波浪的作用下，会出现高频振动的现象。为了避免水动力响应和高频振动的产生，传统的研究方法中，一般通过优化结构参数、采用夹层材料等方法来降低浮体的水弹性响应。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种波浪与浮箱
‑
粘弹性板复合结构水弹性响应分析方法、系统。
[0004]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种波浪与浮箱
‑
粘弹性板复合结构水弹性响应分析方法：
[0006]将整个水域分为区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ、区域Ⅳ和区域
Ⅴ...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波浪与浮箱
‑
粘弹性板复合结构水弹性响应分析方法，其特征在于：将整个水域分为区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ、区域Ⅳ和区域
Ⅴ
，且五个区域的速度势均需要满足拉普拉斯方程、水面条件、浮箱底部边界条件、水底边界条件、远场条件和复合结构边界条件；其中：区域Ⅰ为左侧自由水域，区域Ⅱ为浮箱覆盖水域，区域Ⅲ为中间自由水域，区域Ⅳ为粘弹性板覆盖水域，区域
Ⅴ
为右侧自由水域，在二维笛卡尔坐标中，区域Ⅰ满足x≤0、
‑
h≤z≤0，区域Ⅱ满足0≤x≤b1、
‑
h≤z≤
‑
d，区域Ⅲ满足b1≤x≤b1+2c、
‑
h≤z≤
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d，区域Ⅳ满足b1+2c≤x≤b2、
‑
h≤z≤0，区域
Ⅴ
满足x≥b2、
‑
h≤z≤0，且b1＝2L，b2＝2L+2c+2a，h为水深，L为浮箱长度的一半，c为粘弹性板与距离浮箱之间距离的一半，a为粘弹性板长度的一半；对粘弹性板两端点施加零剪力和零弯矩：对粘弹性板两端点施加零剪力和零弯矩：其中：φ
IV
(x，z)为区域Ⅳ的速度势函数，且：式中g为重力加速度，H为入射波的波高，ω为波浪的圆频率，是待定的未知复展开系数，为粘弹性板覆盖水域的征函数，为下述色散关系的根：A、B、C、K均为无量纲参数，且ρ为流体的密度，e为粘弹性板的厚度，F为粘弹性板水平方向外部施加轴向作用力，ρ
s
为粘弹性板密度；满足：满足：通过将区域Ⅳ的速度势函数代入相邻区域的公共边界上应用结构边缘条件和连续性条件进行确定；
基于速度势函数与挠度对应关系，求得粘弹性板的挠度、弯矩、剪力，进而定义无因次挠度、无因次弯矩和无因次剪力；由未知复展开系数表征复合结构的反射系数、透射系数和阻尼系数；利用上述反射系数、透射系数、阻尼系数、无因次挠度、无因次弯矩和无因次剪力表征波浪与浮箱
‑
粘弹性板复合结构的水弹性响应。2.根据权利要求1所述的波浪与浮箱
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粘弹性板复合结构水弹性响应分析方法，其特征在于，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、
Ⅴ
的速度势函数分别为：的速度势函数分别为：的速度势函数分别为：的速度势函数分别为：其中：k0表示波数，Z
m
为自由水域的特征函数，R<...

【专利技术属性】
技术研发人员：方辉，刘勇，朱沐英，李爱军，段利亚，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：