纵荡与升沉耦合激励下晃荡波特性及响应规律研究
2021-08-24刘飞飞邹寅劼刘名名李登松朱红钧
金 鑫,刘飞飞,邹寅劼,任 律,刘名名,6,李登松,朱红钧
(1.成都理工大学 能源学院,成都 610059; 2.河海大学 海岸灾害及防护教育部重点实验室,南京 210098;3.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072;4.淄博市公用事业服务中心,淄博 255000;5.水电水利规划设计总院,北京 100120; 6.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,大连 116024; 7.四川农业大学 水利水电学院,雅安 625014;8.西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都 610500)
经济的发展离不开能源的支撑,随着陆上油气资源的日益枯竭,各国均加大海洋油气资源的开采和勘察力度。船载运输具有成本低的优点,目前被广泛采用,流体晃荡问题也不可避免,同时也是海洋工程中的热点问题。在一些极端海况下,船载流体在多自由度海浪作用下极易不稳定,形成的剧烈晃荡波极有可能破坏液舱的结构甚至引起运输船的倾覆,因此亟需对流体晃荡问题深入研究。
早期研究以势流理论为基础,对单自由度纵荡、升沉、纵荡与升沉耦合激励下的流体晃荡问题进行分析(Faltinsen[1];Benjamin和Ursell[2];Hill[3];Frandsen[4]),用于预测晃荡波高及频谱特性。Faltinsen等[5]证实高阶模态对晃荡波的非线性波浪特性具有重要影响。Frandsen和Peng[6]试验地研究单独纵荡或升沉激励下的流体晃荡问题,发现充液深度对波浪的非线性响应具有重要贡献。卫志军等[7]对超大型储船内的流体晃荡进行实验研究,针对晃荡荷载进行系统的分析。Xue和Lin[8]和Xue等[9]对多种激励形式下的晃荡波进行分析并讨论内部结构对共振波的影响机制。……
