波浪载荷

摘要： 为合理评估浮式平台的波浪载荷,着重总结归纳几种常用的波浪载荷计算方法的特点和适用情况,并将其应用于某新型浮式平台的结构型式设计研究中。结果表明:基于最大波法、长期预报和短期预报得到的设计波参数相差较大。若要合理评估浮式平台的波浪载荷,需综合运用多种计算方法,避免采用单一方法造成安全裕度不足。该研究可供海洋结构物型式设计、波浪载荷计算和结构强度评估参考。

摘要： 文中基于三维势流理论的边界元法和线性有限元的数值仿真方法进行浮筒横置与纵置的VLFS的载荷和结构响应研究.采用Hydrostar软件对两型平台进行波浪载荷计算,得到两型平台结构的波浪弯矩RAO.根据确定性设计波法确定设计波的波浪参数,使用Homer软件联合调用水动力计算模块和结构计算模块,对浮筒横置式和纵置式的VLFS的结构响应进行比较.结果表明:浮筒纵置平台的纵向波浪弯矩和结构响应水平均小于横置平台.

摘要： 深海钻井船作为一种兼具试采、储存和油气处理能力的高端海洋工程装备,可在中国南海等多区域进行作业工作。但是深海区域海洋环境条件恶劣,油气资源开发难度高,针对深海钻井船这一特殊船型,利用挪威船级社(DNV)SESAM软件进行波浪载荷研究,并结合相关规范进行有限元强度分析,结果符合设计要求,可为今后相关船型设计提供依据,具有一定的工程意义。

摘要： 立管长期在水面以下工作,除了时刻承受着风、浪、流等载荷作用,立管顶部还受上部平台运动的影响。基于Stokes波浪理论,运用Abaqus中的AQUA模块,建立TTR立管的有限元模型。考虑立管在顶张力、波浪载荷以及海上平台运动同时存在的情况下,对立管进行非线性动力响应分析。得到3种工况下立管的变形情况和各个参数对管内弯矩的影响,为工程实际中海洋立管分析提供理论基础。

摘要： 半潜式生产平台是深水油气开采的主要设施,其主体结构需要满足极端海况下强度要求来保证平台的安全生产和人员安全。通过分析半潜式生产平台整体强度在波浪载荷下的典型控制工况,采用设计波法,完成了南海百年一遇极端海况条件下的总体结构强度分析,主体各结构部件的应力均在设计许用范围内。证明此半潜生产平台结构布置与选型设计合理,满足南海恶劣海况的作业要求。

摘要： 非直线型浮式防波堤相较于直线型布置,其对多浪向的掩护效果更佳,但波浪载荷特性也更加复杂。本文提出一种弧型布局的浮式防波堤布置方案,基于三维势流理论对其进行波浪载荷特性分析,计算不同浪向下的一阶波浪力和二阶波浪力,给出了典型剖面载荷。并与直线型布局浮式防波堤进行对比分析。结果表明采用弧型布局能够有效降低浮式防波堤结构一阶波浪力与二阶波浪力,并且使得结构在斜浪下的剖面载荷与横浪工况下趋于一致。

摘要： 考虑到不同船型的波浪载荷预报过程中的控制参数不相同,针对计算工况进行简化可以提高设计效率,以采矿试验船为目标船型分析采矿船的简化设计方法,同时对其波浪载荷及强度进行分析,基于SESAM软件分析月池结构以及全船重量重心对波浪载荷预报极值的影响,以及设计波法的总强度结果;通过子模型方法计算局部强度,得到其应力传递路径并优化局部结构加强,基于谱分析法计算疲劳强度,确定结构设计关键位置,简化采矿试验船的结构设计。

摘要： 为优化浮式平台结构型式,确定波浪载荷分析方法及特征载荷选取,并应用于新型浮式平台的波浪载荷分析与结构强度评估。结果表明,型式优化的平台运动特征载荷响应幅值算子(Response Amplitude Operator,RAO)可有效避开作业海域的极端海况,为海洋结构物的型式设计、波浪载荷计算与结构强度评估提供参考。

摘要： 深水浮式生产储卸油装置(FPSO)船体为超肥大线型,远洋拖航自存和在位作业满载极端环境工况是FPSO船体设计的控制性工况。基于GL ND《海上拖航指南》和BV船级社规范,优化确定FPSO远洋拖航自存工况的吃水。基于远洋拖航航线和作业海域的环境条件,应用DNV SESAM软件计算FPSO船体波浪载荷和运动加速度,为船体、上部模块、管廊模块和主甲板管道支架设计提供基础数据。FPSO油舱段采用“干式安全带”保护设计理念,减轻了船体结构腐蚀。应用BV VeriSTAR Hull软件分析油舱段船体结构强度,得到船体的应力水平、应力分布和变形。在中间货油舱内设罝横撑杆,提高了船体横框架强度和刚度,降低了主甲板强横梁、船底肋板和纵舱壁垂直桁的尺寸,减轻了船体自重。基于累积损伤的简化疲劳分析方法,应用DNV SESAM软件分析FPSO船体结构疲劳,综合考虑了拖航、海上安装和在位作业工况,得到FPSO船体关键结构处的疲劳寿命。

摘要： 采用COMPASS-WALCS-LE进行弹振载荷的计算,其中模态分析采用迁移矩阵法,并与基于刚体理论的COMPASS-WALCS-BASIC计算结果进行对比分析,通过改变航速,对比分析不同航速下的弹振载荷,分析不同工况下的弹振现象及弹振应力响应,参照CCS规范,采用谱分析法进行弹振疲劳的计算,分别对满载和压载工况下考虑弹振时超大型矿砂船疲劳损伤进行分析,计算目标船型在其航线上不同海区的疲劳损伤,并对不同海区的疲劳损伤进行对比分析。

摘要： 波浪载荷作为平台强度分析、结构设计的主要载荷,对结构安全性正确评估具有重要意义.本文基于水动力软件AQWA和结构分析软件Mechanical计算半潜式平台的结构强度.通过AQWA-LINE模块计算水动力,得到波浪载荷信息.采用两种方法将波浪载荷传递到结构模型上,分别是AQWA-WAVE模块与ASAS结合进行传递和AQWA2NEUT转换水动力数据后施加在结构模型进行传递,在Mechanical中进行计算,并对两种方法得到的结果对比分析.通过静强度分析的结果表明,AQWA-WAVE方法包含的载荷数据比较完整,AQWA2NEUT方法需另行添加静水压力、惯性载荷.在设计和校核时,多次修改结构模型后,采用AQWA-WAVE方法需要重新生成ASAS等效模型进行波浪力传递.AQWA2NEUT方法计算过程简便,效率高.

摘要： 本文基于三维时域非线性水弹性理论研究航行于恶劣海况不规则波中艏外飘船舶的大幅运动、波浪载荷和砰击载荷.采用迁移矩阵法计算细长型船体梁的振动模态并基于模态叠加原理模拟船体结构振动响应与结构变形.在船舶时域水弹性微分方程中引入基于动量冲击理论的砰击载荷计算项,考虑瞬时物面变化的入射波力和静水恢复力的非线性,而辐射力和绕射力仍在静态平均湿表面上进行计算.基于频域自由面Green函数法求解弹性船体周围流场速度势及各阶波浪力,通过时域卷积积分法及延迟函数法扩展至不规则波中入射波力和绕射力的计算,并基于Runge-Kutta法求解时域非线性运动微分方程.最后,基于分段龙骨梁模型水池试验对上述不规则波中船舶水弹性响应分析方法进行了验证.

摘要： 小水线面双体船由于其耐波性、操纵性优良等优点,使得其成为高性能船舶中的关注热点.基于船舶结构设计强度校核的需要,根据载荷第一原则,对一艘5500t级小水线面双体船的波浪载荷开展了计算研究.通过波浪载荷传递函数计算与开展长期预报,分析讨论了小水线面双体船波浪载荷特征.使用CCS规范公式对该船载荷做了计算,分析比较了规范公式结果间及其与预报结果的差异.

摘要： 基于水弹性理论,计算试验船船中剖面弯矩,并利用水弹性方法对非线性因素的影响进行了分析.研究结果表明该水弹性理论方法能够反映出该类超大型船舶的载荷响应特征,并且基于非线性水弹性理论计算得到的结果要比线性理论结果精度更高,特别是高海况下线性水弹性理论结果的精度很低.借助和试验结果的比较,针对非线性因素的考虑情况给出了合理建议.本文的研究对于超大型船舶的波浪载荷预报具有一定的指导意义.

摘要： 为了准确评估钻井船的波浪载荷,应用三维线性势流理论,结合北大西洋波浪散布图,对某钻井船进行波浪载荷长短期预报,对比分析同概率水平下波浪载荷的长短期预报极值,波浪弯矩直接计算值与挪威船级社规范值比较表明,同概率水平下,波浪载荷的短期预报极值稍大于长期统计极值.对于该型工程船舶,应采用直接计算法来评估波浪载荷.

摘要： 深远海渔业养殖已受到很多国家的关注,国内外已成功建造并安装了多座深远海渔业养殖平台,而水动力特性对该类型平台的正常使用至关重要.本文将在传统三维水弹性力学分析理论的基础上,进一步考虑杆件和网帘的作用,采用波浪绕射/辐射理论分析件和网帘水动力载荷的时域分析方法,并对典型新型智能化渔业养殖平台进行计算分析,并和水池试验结果进行对比,对比结果显示上述计算方法能够较为准确地对渔业养殖平台的运动响应进行预报分析.本文的研究将对新型智能化渔业养殖平台的波浪载荷计算和运动分析奠定基础.

摘要： 本研究介绍了一种用于船舶波浪中运动响应分析的非线性三维边界元计算方法,该方法可直接求解有航速船舶的波浪载荷与运动响应,并能解决高频和低频组成成分、自由液面以上船体线型影响以及进流场与辐射波、绕射波相互作用等非线性问题.应用本研究介绍的数值模拟方法对某万箱级集装箱船进行了顶浪状态下的数值模拟研究,数值计算结果表明该预报方法计算结果与试验结果吻合度较好,说明了本研究方法的有效性.

摘要： 深水钻井船在深水海域具有良好的经济性能和安全保证,受到全球海洋油气开采公司的关注.文中以某深水钻井船月池区域为研究目标,使用有限元数值模拟方法,应用三维势流理论计算主船体波浪载荷响应RAO,建立主船体整体结构粗网格模型,计算整体结构响应,建立典型月池区域子模型,插值计算子模型边界位移值,对子模型进行有限元计算,得到用于疲劳分析的应力传递函数,使用北大西洋海况资料及P-M海浪谱密度函数,依据Miner线性疲劳累积损伤准则评估月池关键节点在多海况共同作用下的疲劳寿命.分析结果表明,本钻井船月池区域满足设计寿命要求.

摘要： 探究合理的船体变形预估理论是船舶结构设计的重点考量和强度评估的重要前提.本文根据流固耦合动力学理论,对流体-船体耦合系统进行了建模分析,通过Euler方程和Newmark-Wilson方法进行了模型的求解计算,分析了耦合系统在不同船体刚度和质量条件下的位移、应力和速度等动态响应.结合拖曳水池的试验测试,分析了不同波速条件下的船舶振动时-频曲线,研究了波浪载荷对于船体变形固有频率和振动幅值的影响.论文的研究为流体条件下的船体变形分析提供重要的理论基础.

摘要： 基于OpenFOAM,利用二维数值波浪水槽,对固定方箱与垂直墙间窄缝共振条件下的波浪力进行了数值研究.箱壁系统承受不同频率和高度的正弦入射波并讨论垂直墙前不同坡度坡面对波浪力的影响.本文主要研究地形变化对波浪荷载的影响,包括水平波浪力和垂直波浪力.结果表明:最大水平波浪力和最大垂直波浪力出现的频率均随地形坡度S的增大而减小,且所有这些频率均与流体的共振频率有不同程度的偏离.

摘要： 本发明提供了一种浮式、半潜式风力涡轮机平台的结构。所述浮式风力涡轮机平台包括三个细长稳定立柱，每一细长稳定立柱具有顶端、龙骨端和包含内轴的外壳。每一稳定立柱进一步包括邻近其龙骨的夹水板，所述夹水板从所述稳定立柱的所述外壳的表面向外延伸。所述浮式风力涡轮机平台还包括三个桁架构件，每一桁架构件包括两个管状主构件和两个管状对角构件。所述桁架构件连接所述稳定立柱，以形成三角形横截面。细长风力涡轮机塔架安置在所述三个稳定立柱中的一个的所述顶端上方。

摘要： 本发明提供了一种浮式、半潜式风力涡轮机平台的结构。所述浮式风力涡轮机平台包括三个细长稳定立柱，每一细长稳定立柱具有顶端、龙骨端和包含内轴的外壳。每一稳定立柱进一步包括位于其龙骨处的夹水板，所述夹水板被悬臂式支撑在垂直于所述稳定立柱的纵向轴的平面中。所述浮式风力涡轮机平台还包括三个桁架构件，每一桁架构件包括两个水平主管状构件和两个对角管状构件。所述桁架构件连接所述稳定立柱，以形成三角形横截面。细长风力涡轮机塔架安置在所述三个稳定立柱中的一个的所述顶端上方，以使得所述塔架的所述纵向轴大致上平行于所述稳定立柱的所述纵向轴。

摘要： 本发明提供了一种浮式、半潜式风力涡轮机平台的结构。所述浮式风力涡轮机平台包括三个细长稳定立柱，每一细长稳定立柱具有顶端、龙骨端和包含内轴的外壳。每一稳定立柱进一步包括邻近其龙骨的夹水板，所述夹水板从所述稳定立柱的所述外壳的表面向外延伸。所述浮式风力涡轮机平台还包括三个桁架构件，每一桁架构件包括两个管状主构件和两个管状对角构件。所述桁架构件连接所述稳定立柱，以形成三角形横截面。细长风力涡轮机塔架安置在所述三个稳定立柱中的一个的所述顶端上方。

摘要： 本发明提供了一种浮式、半潜式风力涡轮机平台的结构。所述浮式风力涡轮机平台包括三个细长稳定立柱，每一细长稳定立柱具有顶端、龙骨端和包含内轴的外壳。每一稳定立柱进一步包括位于其龙骨处的夹水板，所述夹水板被悬臂式支撑在垂直于所述稳定立柱的纵向轴的平面中。所述浮式风力涡轮机平台还包括三个桁架构件，每一桁架构件包括两个水平主管状构件和两个对角管状构件。所述桁架构件连接所述稳定立柱，以形成三角形横截面。细长风力涡轮机塔架安置在所述三个稳定立柱中的一个的所述顶端上方，以使得所述塔架的所述纵向轴大致上平行于所述稳定立柱的所述纵向轴。

摘要： 本发明涉及一种波浪载荷测量系统及其测量结构。波浪载荷测量系统包括用于置于水内的结构物，结构物具有密封腔，密封腔的腔壁上设有避让孔；测量模块包括：测力传感器，设于密封腔内；测力传感器一端与密封腔的腔壁刚性固定连接；支撑结构，穿设于避让孔内，且与避让孔的孔壁不刚性接触；支撑结构一端与测力传感器的另一端刚性固定连接，另一端露出密封腔的孔壁的外侧，以用于与环境固定结构固定连接，以实现测力传感器与环境固定结构的固定连接；柔性密封结构，设于避让孔内，以密封避让孔的孔壁与支撑结构之间的空隙。上述波浪载荷测量系统的测量模块，避免传统的连接件对测量精度和稳定性的影响，即能有效提高测量的精度和稳定性。

摘要： 本发明公开一种海洋波浪冲击动载荷利用设备，属于海洋可再生能源利用领域，包括设于水面的环体磁感应发电设施和内能捕获设施；所述环体磁感应发电设施分为海水接触段、非海水接触段，其中所述海水接触段配置多个功能层，由内至外包括磁感应发电层、消能抗冲击结构层、气动压力分布层以及最外层的外部弹性吸收层；所述内能捕获设施左右对称设置于所述环体磁感应发电设施的两侧，用于储存电能，且在结构上分别包覆非海水接触段，使内能捕获装置提供气压以补充非海水接触段的环体磁感应发电设施压力分布的需要。本设备将海洋中波浪载荷的动态分布与磁流体相关特性相结合，能有效地将波浪能转化为电能，能量转化效率高，可靠性强。

摘要： 本发明公开了一种波浪载荷计算网络的训练、船舶的波浪载荷计算方法，通过获取计算流体动力学中对船舶在预先设定的水流环境进行仿真后形成的流体仿真数据，加载波浪载荷计算网络，波浪载荷计算网络划分为编码器、连接器和解码器，通过调用编码器在一维的角度下对流体仿真数据依据多头自注意力机制和多层感知的方法计算得到船舶在水流环境下的初始波浪载荷，然后通过调用连接器确定初始波浪载荷相关联的分辨率特征，调用解码层依据初始波浪载荷和分辨率特征计算船舶在水流环境中的目标波浪载荷，通过多头自注意力机制以及多层感知使在计算船舶的波浪载荷时波浪载荷计算网络学习到流体仿真数据复杂且隐含的特征，提高了波浪载荷计算网络计算的波浪载荷的稳定性。

摘要： 本发明涉及一种波浪载荷船模试验砰击上浪载荷新型测量装置，包括测量板，从所述测量板切割出多个相互独立的单元板，每个单元板从测量板上整体切割后，再独立置于原切割孔中，与原切割孔的内壁之间形成间隙，且不与测量板发生接触，单元板上固定连接有拉压传感器连接，所述拉压传感器通过支撑结构与测量板固定连接；多个单元板将测量板分割成多个小的、彼此相邻且相互独立的测量区域；还包括防水膜，其覆盖在测量板的受砰击上浪载荷作用的外侧面上，防水膜对所述间隙进行密封。本发明可高频测量瞬时发生在上述区域的砰击上浪压力，测试结果可直接用于船体结构局部强度分析与设计，具有可长期反复利用、体积小安装方便、具备防水功能等优点。

摘要： 本发明公开一种海洋波浪冲击动载荷利用设备，属于海洋可再生能源利用领域，包括设于水面的环体磁感应发电设施和内能捕获设施；所述环体磁感应发电设施分为海水接触段、非海水接触段，其中所述海水接触段配置多个功能层，由内至外包括磁感应发电层、消能抗冲击结构层、气动压力分布层以及最外层的外部弹性吸收层；所述内能捕获设施左右对称设置于所述环体磁感应发电设施的两侧，用于储存电能，且在结构上分别包覆非海水接触段，使内能捕获装置提供气压以补充非海水接触段的环体磁感应发电设施压力分布的需要。本设备将海洋中波浪载荷的动态分布与磁流体相关特性相结合，能有效地将波浪能转化为电能，能量转化效率高，可靠性强。

摘要： 本发明涉及一种基于截断样本和三参数分布的时域波浪载荷极值外推方法，其特征在于，包括以下步骤：提取原始时历的幅值样本；剔除设定数目的较小幅值样本，得到截断后的截断样本(x1，x2，…xm)；选用三参数广义极值分布G(x；σ，γ，μ)拟合得到的截断样本(x1，x2，…xm)，其中，采用概率权重矩法估计尺度参数σ、形状参数γ和位置参数μ；获得对应的波浪载荷的外推极值X。本发明提供了一种兼顾合理性、稳定性和准确性的波浪载荷极值的外推方法。与现有技术相比，本发明的积极进步效果在于：本发明具有幅值提取合理、分布函数选取合适和外推精度高的优点，在保证波浪载荷样本得到准确、稳定地拟合的同时，可以方便地进行极值外推。