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三阶Stokes型随机波浪载荷谱研究
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作者 马汝建 赵锡平 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第11期38-43,共6页
应用非线性谱分析理论,对三阶Stokes型随机波浪载荷谱进行了分析.将波面方程及海水质点的水平速度用一阶波面的非线性组合表示,导出了随机波浪谱的表达式.为了便于求解随机波浪的载荷谱,将阻力项展开为冥级数形式,并应用非线性谱分析理... 应用非线性谱分析理论,对三阶Stokes型随机波浪载荷谱进行了分析.将波面方程及海水质点的水平速度用一阶波面的非线性组合表示,导出了随机波浪谱的表达式.为了便于求解随机波浪的载荷谱,将阻力项展开为冥级数形式,并应用非线性谱分析理论,确定了幂级数的系数,进而将波浪载荷表示为一阶波面及其导数的非线性组合.最后得出波浪载荷谱密度的表达式,并应用数值分析方法,得出单位桩柱波浪力及总波浪力谱密度。 展开更多
关键词 三阶stokes波浪理论 随机波浪 载荷谱 波浪阻力级数表达式
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半潜式平台气隙数值预报 被引量:15
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作者 曾志 杨建民 +1 位作者 李欣 肖龙飞 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期14-22,共9页
气隙预报是半潜平台设计过程中要考虑的关键问题之一。以一座250 m水深半潜式钻井平台为例,对其在5种海况下的气隙响应进行了数值计算,并与相应的模型试验相比较。从比较结果可以看出,一阶数值计算和Stokes二阶统计修正的结果均低估了... 气隙预报是半潜平台设计过程中要考虑的关键问题之一。以一座250 m水深半潜式钻井平台为例,对其在5种海况下的气隙响应进行了数值计算,并与相应的模型试验相比较。从比较结果可以看出,一阶数值计算和Stokes二阶统计修正的结果均低估了相对波面升高的极值,且波陡越大,低估越严重。但是,它可以较好地预报危险点的位置,因此,可以用来在进行模型试验之前确定探针的布置位置和试验浪向。 展开更多
关键词 半潜式平台 气隙 散射理论 stokes二阶统计修正 相对波面升高
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非线性随机波浪阻力谱特性研究 被引量:3
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作者 马汝建 李桂喜 《中国海上油气(工程)》 2001年第2期29-33,共5页
应用非线性谱分析理论,对非线性随机波浪阻力谱特性进行分析。波浪阻力计算取决于海水质点的速度,而速度计算又依赖于所采用的波浪理论。研究表明:给定波浪基本参数,用线性波理论计算的速度值比三阶Stokes波理论计算的速度值大;非线性... 应用非线性谱分析理论,对非线性随机波浪阻力谱特性进行分析。波浪阻力计算取决于海水质点的速度,而速度计算又依赖于所采用的波浪理论。研究表明:给定波浪基本参数,用线性波理论计算的速度值比三阶Stokes波理论计算的速度值大;非线性波浪阻力经过线性化后,其计算值比实际值偏小,均方误差接近10%,这对海洋结构物的安全是不利的。因此,对于重要的海洋结构物,应当考虑随机波浪阻力的非线性特性。 展开更多
关键词 随机波浪阻力 谱分析 非线性 波浪理论 海洋结构物
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基于Morison方程分层积分计算悬浮隧道的波浪力 被引量:19
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作者 项贻强 张科乾 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1399-1404,共6页
为了研究计算悬浮隧道波浪力随高度的变化规律,根据悬浮隧道的特点,结合Morison方程,提出沿悬浮隧道高度进行分层积分的方法来计算悬浮隧道水平波浪力和竖直波浪力,并将计算结果与采用传统的直接取用其水平轴线的波浪速度和加速度及相... 为了研究计算悬浮隧道波浪力随高度的变化规律,根据悬浮隧道的特点,结合Morison方程,提出沿悬浮隧道高度进行分层积分的方法来计算悬浮隧道水平波浪力和竖直波浪力,并将计算结果与采用传统的直接取用其水平轴线的波浪速度和加速度及相应的阻水面积来计算其波浪力(简称简化法)计算结果进行比较,同时研究悬浮隧道直径、放置深度、波浪周期等因素对两者计算差异的影响,最后还进一步用线性波和二阶Stokes非线性波计算理论分析讨论波浪周期对波浪力的影响.结果表明,所提出的分层积分法的计算值与简化法计算结果在隧道直径或高度在25m以内、波浪周期大于9s时,两者最大误差在3%左右,即简化法带来的误差一般可以忽略.而Stokes波浪理论计算的悬浮隧道波浪力要大于线性波浪理论值,当波浪周期大于12s时,两者最大误差在3.9%左右,因此,对于平坦波有必要采用高阶Stokes波浪理论进行校核. 展开更多
关键词 悬浮隧道 波浪力 线性波 二阶stokes 分层积分法
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不同波浪理论下风机支撑系统的动力响应 被引量:4
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作者 刘红军 杨奇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期668-673,共6页
针对海上风机动力响应问题,依据修正的小振幅波理论、Airy波理论以及Stokes五阶波浪理论,建立了风机系统模型,输入P-y曲线,并模拟施加波浪、潮流荷载、风荷载等,得到了不同波浪理论下风机支撑系统的动力响应。结果表明,不同波浪理论下... 针对海上风机动力响应问题,依据修正的小振幅波理论、Airy波理论以及Stokes五阶波浪理论,建立了风机系统模型,输入P-y曲线,并模拟施加波浪、潮流荷载、风荷载等,得到了不同波浪理论下风机支撑系统的动力响应。结果表明,不同波浪理论下支撑系统最大水平位移、转角和弯矩均存在一定差异,振型和自振频率基本一致,Stokes五阶波浪对整个支撑系统的影响最显著,其次是Airy波和经修正的小振幅波。在风机设计时必须选择合适的波浪理论,分析风机在风浪流作用下的动力响应,为风机承载设计和疲劳设计提供基础资料。 展开更多
关键词 支撑系统 风机系统 单桩基础 波浪理论 修正的小振幅波理论 Airy波理论 stokes五阶波浪理论 曲线 动力响应 波浪 潮流荷载 风荷载
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基于小应变硬化土体模型的大直径单桩海上风力机结构位移响应研究 被引量:4
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作者 姜焱培 周晓敏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期430-437,共8页
首先基于能量守恒原理,研究建立风速和浪高的函数关系式,通过该公式和Stokes五阶波理论计算额定风速下海上风力机结构所受浪流荷载并利用脉动风理论计算额定风速下脉动风荷载,其次以4 MW风力机为例,基于正交试验方法和HSS土体本构模型... 首先基于能量守恒原理,研究建立风速和浪高的函数关系式,通过该公式和Stokes五阶波理论计算额定风速下海上风力机结构所受浪流荷载并利用脉动风理论计算额定风速下脉动风荷载,其次以4 MW风力机为例,基于正交试验方法和HSS土体本构模型建立有限元模型进行数值计算分析,结果表明:水深小于19 m且符合Stokes五阶波理论的浪流荷载对塔顶、桩顶和泥面的位移时程曲线周期以及位移时程曲线幅值影响不大,风轮机荷载是影响位移时程曲线的主要荷载因素,这种情况下大直径单桩设计可不考虑浪流荷载;桩径和壁厚2个因素不会联合影响塔顶最大位移、桩顶最大位移和泥面最大位移。桩径和壁厚两因素对泥面最大位移的控制存在等效关系,在设计中可选用钢量最小的因素作为大直径单桩设计的主要因素,在满足最大位移控制指标的前提下降低钢材用量。 展开更多
关键词 海上风力机 桩基础 风效应 stokes五阶波流理论 HSS土体本构模型
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