水槽边壁效应对四柱结构准陷波现象的影响
2021-05-08纪翀杜一豪姜胜超
哈尔滨工程大学学报 2021年4期
纪翀,杜一豪,姜胜超
(1.大连理工大学 船舶工程学院,辽宁 大连 116024;2.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁 大连 116024)
近些年,海上资源开采逐渐向深海发展,浮式海洋平台逐渐受到了越来越广泛的关注,这些平台通常由多根大直径立柱组成,在某些恶劣海况下,波浪上涌对平台下甲板产生冲击,产生较大的作用力与倾覆力矩。因此,充分考虑波浪作用下立柱作用力及附近自由水面变化是浮式海洋平台设计的关键。目前在波浪干涉现象领域已经有了大量研究,Maniar等[1]对100根直线排列的圆柱的波浪力进行了研究,发现在某一频率作用下,圆柱所受波浪力显著增大,出现类似准陷波的现象。Evans等[2]研究了波浪作用下柱群内部产生的一阶准陷波现象,并发现准陷波现象发生频率与结构的尺寸和布置形式密切相关,且发现时的波面分布具有明显的对称与反对称特征。OHL等[3-4]对规则波和不规则波作用下张力腿平台附近的波浪场变化进行研究。通过数值结果与实验资料的对比,发现通过线性绕射理论获得的数值计算结果和实际情况较为拟合。然而,该工作并没有对复杂的准陷波现象开展深入的研究。文献[5-9]对多柱结构准陷波现象展开了更加深入的研究工作。在水槽中圆柱体绕射研究领域中,Ursell[9]和Masashi[10]分别提出了高效求解圆柱体的二维绕射问题和将水槽中的格林函数分解的方法。Bennet等[11]提出了基于波长远小于水槽宽度的平面波近似方法,可以求解任意形状的轴对称体。……
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