極限海況下鉸接多浮體運(yùn)動(dòng)及系泊力計(jì)算.pdf

1、本文以一種鉸接多浮體的波能轉(zhuǎn)換裝置為研究對(duì)象，對(duì)有系泊的鉸接多浮體系統(tǒng)在波浪中的運(yùn)動(dòng)及系泊力問(wèn)題做了系統(tǒng)的研究，基于線性勢(shì)流理論，建立了有系泊力作用下多個(gè)鉸接浮體的運(yùn)動(dòng)、受力求解的計(jì)算模型，同時(shí)考慮了二階波浪力對(duì)浮體的作用，最后還對(duì)極限海況下，多浮體系泊系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)及受力問(wèn)題做了一定的探討。以4個(gè)圓柱形鉸接的波能轉(zhuǎn)換裝置為例，計(jì)算了不同水深和不同環(huán)境條件下，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和系泊力，通過(guò)計(jì)算與模型試驗(yàn)的對(duì)比，計(jì)算結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了理論計(jì)算的正

2、確性。
　　 對(duì)于多浮體鉸接的系泊系統(tǒng)，計(jì)算中沒(méi)有考慮浮體之間的水動(dòng)力相互作用，但是，考慮了非線性的系泊力和鉸接力對(duì)浮體的作用。首先利用三維面元法，求解各個(gè)浮體是水動(dòng)力系數(shù)，然后基于Cummins的脈沖響應(yīng)方法，分別建立浮體的運(yùn)動(dòng)方程，通過(guò)連續(xù)性條件，建立系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程組求解系統(tǒng)中每個(gè)單體的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及系統(tǒng)的系泊力。
　　 對(duì)于極限海況的情形，采用Weibull分布函數(shù)，對(duì)長(zhǎng)期觀測(cè)的海浪樣本的波高和周期的聯(lián)合分布進(jìn)行數(shù)值擬

3、合，求得對(duì)應(yīng)的極限海況的設(shè)計(jì)波的波高和周期;通過(guò)一定的化簡(jiǎn)，建立系泊系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)方程，求得極限海況下系統(tǒng)的系泊力。
　　 通過(guò)與單個(gè)浮體和多個(gè)浮體的運(yùn)動(dòng)與系泊力模型試驗(yàn)結(jié)果比較，驗(yàn)證了本文計(jì)算方法的合理性。通過(guò)本文的計(jì)算與模型試驗(yàn)，得到了很多有意義的結(jié)論:單個(gè)浮體與多個(gè)浮體的剛度差別較大，導(dǎo)致它們響應(yīng)峰值對(duì)應(yīng)的規(guī)則波的頻率差別較大，說(shuō)明不同的長(zhǎng)度對(duì)浮體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)影響巨大，對(duì)于不同海域波能裝置的能量轉(zhuǎn)換效率研究有重要意義;多單向自