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基于势流理论的内孤立波与立管作用数值研究
文献摘要：
内孤立波是一种发生在水面以下的在世界各个海域广泛存在的大幅波浪,其剧烈的波面起伏所携带的巨大能量对以海洋立管为代表的海洋结构物产生严重威胁,分析其传播演化过程的流场特征及立管在内孤立波作用下的动力响应规律对于海洋立管的设计具有重要意义.本文基于分层流体的非线性势流理论,采用高效率的多域边界单元法,建立了内孤立波流场分析计算的数值模型,可以实时获得内孤立波的流场特征.根据获得的流场信息,采用莫里森方程计算内孤立波对海洋立管作用的载荷分布.将内孤立波流场非线性势流计算模型与动力学有限元模型结合来求解内孤立波作用下海洋立管的动力响应特征,讨论了内孤立波参数、顶张力大小以及内部流体密度对立管动力响应的影响.发现随着内孤立波波幅的增大,海洋立管的流向位移和应力明显增大.由于上层流体速度明显大于下层,且在所研究问题中拖曳力远大于惯性力,因此管道顺流向的最大位移发生在上层区域.顶张力通过改变几何刚度阵的值进而对立管的响应产生明显影响.对于弱约束立管,内部流体的密度对管道的流向位移影响较小.
文献关键词：
内孤立波;海洋立管;顶张力;边界单元法;分层流体
中图分类号：
作者姓名：
胡英杰;邹丽;孙哲;金国庆;马鑫宇
作者机构：
大连理工大学船舶工程学院, 辽宁大连 116024;工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁大连 116024
文献出处：
引用格式：
[1]胡英杰;邹丽;孙哲;金国庆;马鑫宇-.基于势流理论的内孤立波与立管作用数值研究)[J].力学学报,2022(04):892-900
A类：
B类：
内孤立波,数值研究,水面,海域,波浪,波面,大能量,海洋立管,海洋结构物,流场特征,动力响应规律,于海洋,分层流体,线性势流理论,多域,边界单元法,波流场,流场分析,数值模型,莫里森,载荷分布,流计算,下海,动力响应特征,波参数,顶张力,流体密度,波波,波幅,流体速度,研究问题,拖曳力,远大于,惯性力,顺流,最大位移,变几何,位移影响
AB值：
0.239781
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