聚焦波作用下立柱高阶波浪力特性研究
2020-10-27吕合媛卢文月
海洋工程 2020年5期
关键词:优化
吕合媛,卢文月,李 欣
(上海交通大学 海洋工程国家重点实验室,上海 200240)
海洋环境千变万化,使得环境载荷十分复杂。随着近些年来海洋环境不断恶化,极端海况频繁出现,波浪砰击、高频共振响应(ringing)等现象成为了海洋工程领域内非常受关注的话题。在极端波浪作用下,由于波浪及其相互作用具有非线性特性,结构物上的波浪荷载由入射谱峰值频率附近的线性谐波分量和峰值频率倍数的高阶谐波分量组成[1],这些现象具有很强的高频特性。海洋结构物多种多样,无疑都会遭遇恶劣海洋环境,即面对强非线性条件,结构物所遭受破坏程度也会因波浪情况的不同而不同。关于海洋中波浪载荷的理论分析工具能较好的预测波浪力的前两阶成分,但对于严峻海况下的高频成分预测结果与实际相差较大[2-3]。所以对总波浪力高阶成分的研究是非常需要且有意义的。
最初关于波浪高频特性的研究来源于对ringing现象的研究。ringing现象是多样化的,会出现在锚链、平台立柱、船体等部位,不断有学者对实际工程中出现的相关现象提出分析模型。挪威石油管理局(NPD)也曾汇编了一份文件总结挪威运营商和一家挪威工程公司对于高阶锚链响应分析的观点,Natvig[4]在其基础上进行深入的研究,提出新的分析模型,指出ringing产生过程中出现的非高斯波可能是诱发其产生的一重要因素。Davies等[5]对陡波作用下的模型和实尺度固定结构物和浮动张力腿平台的ringing现象及其载荷特性进行了总结。……
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