基于THAFTS软件考虑地形影响的浮式平台水弹性响应
2019-06-04范垂中张正伟
陆 晔,周 叶,范垂中,张正伟,田 超
(1.中国船舶科学研究中心,江苏 无锡214082;2.大连船舶重工集团海洋工程有限公司,辽宁 大连116113)
0 引言
众所周知,海洋浮式结构物使用安全性的最关键因素是设计所依据的环境条件与载荷的合理程度,而合理地预估在“复杂多变”环境中“漂泊不定”的浮体结构所承受的载荷,几乎是科技工程界面临的“永恒挑战”。与外海开阔海域的情形不同,浮式平台在岛礁附近布置处将永远面临复杂的海底地形。目前常用的商用软件SESAM、AQWA 等仅能计算均匀水深状态下浮式平台的运动和载荷响应,而不能考虑近岛礁实际的复杂地形环境,而这种地形起伏导致水深变化的复杂因素在浮式平台运动和载荷响应评估中起到了至关重要的作用,这是平台波浪载荷预报和结构安全性评估中必需考虑的实际问题。
自吴有生[1]提出三维线性水弹性力学理论以来,在无限水深和均匀水深的情况下评估浮体的水弹性响应已然成熟,而考虑非均匀地形对水弹性响应的影响,也引起了越来越多学者的关注。Dewi 等[2]分析了一个长150 m,半径4 m 的半圆柱薄板,布置在平均水深6 m 处对入射波的影响。Athanassoulis等[3]、Belibassakis 等[4]和Gerostathis 等[5]研究了不平海底浅水条件下的小波幅波浪特性,结合二维的弹性薄板进行了水弹性分析。Andrianov 等[6]分别计算了二维超大型浮体在无限水深、有限水深和浅水下的波长、波向等多种参数对水弹性响应的影响。孙辉等[7]、吕海宁等[8]和宋皓等[9]通过在水池底部分别放置两个不同弦长的圆柱形沙丘和一个三维的椭圆形沙丘来模拟不平坦的海底地形,开展了考虑海底地形影响的超大型浮体在规则波和不规则波下运动模型试验。……
