计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法技术

计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法，包括：步骤1：基于浅水理论系统，建立内孤立波KdV理论模型；步骤2：建立水下结构物数值模型；步骤3：计算内孤立波对结构物的垂向作用力；步骤4：得到有关垂向加速度响应的二阶微分方程，得到结构物的垂向加速度；步骤5：求解水下结构物垂向运动响应，分析结构物在不同水层的不同水深处所受到的拖拽力与惯性力以及内孤立波力的作用规律，得到其的运动响应。建立其在内孤立波弱非线性作用下的相关运动响应时域模型，可以对内孤立波作用下水下结构物的垂向受力情况和运动响应进行预测，适用于符合KdV理论适用范围的内孤立波，有助于对潜航器等水下结构物的安全情况分析提供理论方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下结构物动力响应分析研究，具体涉及一种计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法。

技术介绍

1、我国南海地域辽阔，水下环境复杂，部分海域的海水密度层化现象显著，具有频率极高的内孤立波活动。内孤立波可在相对较短的时间内引发洋流和热结构的显著变化，此外，和均一密度流体相比，由内孤立波水平方向的流造成的垂向剪切力通常非常巨大，增加了水下结构物运动姿态的不稳定性，从而对水下潜航器等水下结构物的安全性造成极大威胁。目前，国内外对于内孤立波与水下结构物的相互作用的相关研究也取得了一系列成果，但大多数学者的工作以水池模拟为主，从观测数据的角度来研究内孤立波对水下结构物的作用。内孤立波的实际尺度远大于水池所人造出来的模拟内波，且海洋实际环境中的内孤立波的相速度相对于内孤立波的尺度而言非常小，水下结构物受到内孤立波的作用持续时间短则数十分钟，长则几天，水池人造内波受限于场地大小和成本等因素，几乎不可能真实还原海洋内孤立波，因此所得到的研究数据存在误差。对于水下结构物受力情况和运动响应性能的认识尚不十分清楚，因此有必要开展内孤立波作用下的水下结构物运本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法，其特征在于，所述的步骤1中，采用基于长波、有限波动振幅假设的Boussinesq方程浅水理论，以x方向为轴，对于沿着x方向前进的平面波，得到应用于浅水理论系统下的KdV方程：

3.根据权利要求2所述的计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法，其特征在于，所述的步骤3中，由KdV稳定解可得KdV内孤立波引起水质点水平速度的表达式为：

4.根据权利要求3所述的计算内孤立波作用下水下结构物垂...

【技术特征摘要】

1.计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法，其特征在于，所述的步骤1中，采用基于长波、有限波动振幅假设的boussinesq方程浅水理论，以x方向为轴，对于沿着x方向前进的平面波，得到应用于浅水理论系统下的kdv方程：

3.根据权利要求2所述的计算内孤立波作用下水下结构物垂向受力和运动响应方法，其特征在于，所述的步骤3中，由kd...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭玉荣，
申请(专利权)人：宜昌华海信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：