运动响应特性论文-袁培银,王平义,刘添宇,赵宇

运动响应特性论文-袁培银,王平义,刘添宇,赵宇

导读:本文包含了运动响应特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:港口工程,大型船舶,码头系泊,自由度

运动响应特性论文文献综述

袁培银,王平义,刘添宇,赵宇[1](2019)在《码头类型对大型船舶运动响应特性的影响研究》一文中研究指出基于叁维势流理论,研究了船舶纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇和艏摇等六自由度幅值响应算子受船舶与码头间距(5~500 m)、码头类型(方形码头及圆筒形码头)的影响规律;分析了完全时域耦合系泊状态下,船舶纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇和艏摇等六自由度运动响应幅值随着时间历程变化规律。结果表明:船舶频域内六自由度的幅值响应算子不受船舶与码头间距的影响;不同的码头形状对船舶的时域运动影响不同,方形码头对船舶的纵摇、艏摇和横荡等叁自由度的影响较为剧烈,圆筒形码头对船舶横摇、纵荡和垂荡的影响更为显着。研究结果可为同类船舶停靠码头进行系泊时提供一定的参考和技术指导。(本文来源于《重庆交通大学学报(自然科学版)》期刊2019年08期)

吴天昊,付世晓,任桐鑫,何玥[2](2018)在《平台运动与管内流动联合作用下悬垂立管动力响应特性研究》一文中研究指出悬垂立管因其经济性被广泛应用在深海油气开发中。悬垂立管在顶端平台运动和内流共同作用下,在顺流向(IL向)会产生动力响应,并与周围流体间形成相对振荡来流。这种相对振荡来流极有可能诱发悬垂立管产生横流向(CF向)的涡激振动(Vortex-induced Vibration,VIV)。为了研究悬垂立管在平台运动和内流联合作用下悬垂立管涡激振动响应特性,开展了悬垂立管模型试验。通过试验和数值模拟的方法,分析了IL向应变、流速、KC数、泻涡频率等分布规律。结果表明:大管径悬垂立管在振荡流场和内流共同作用下,可以产生涡激振动。该试验内流速度区间下,内流作用对于悬垂立管固有频率,KC数和泻涡频率幅值分布,以及涡激振动影响不大。顶部平台运动诱发的涡激振动具有不稳定性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年17期)

王芳[3](2018)在《新型船艏对船舶流体动力及运动响应的影响特性研究》一文中研究指出舰船作为海上作战的重要平台必须具备优良的快速性、机动性和耐波性,直接关系到舰船的生命力及战斗力,是现代舰船非常重要的战技指标,作为舰船在波浪环境中综合航行性能最重要的快速性和耐波性,在舰船设计过程中应当引起足够的重视,因此如何在现有的船型设计环节改善和提升舰船的快速性和耐波性,是目前急需解决的技术问题。由于受到波浪、海风及海流等因素的影响,船舶在海上航行时不可避免地会产生横摇、纵摇、升沉以及波浪增阻等各种不利影响,剧烈的摇荡对舰船的适航性、安全性以及设备的正常操作、舰员的舒适性都会产生很大影响,因此急需探明舰船在波浪中的减阻、减摇机理。本文基于粘流理论的RANS方程,耦合求解船舶运动方程,开展了不同船首型式船舶静水中阻力性能、船舶在波浪中高速航行时受到的环境载荷与运动响应特性的数值预报,探讨了叁种船首型式(复古型倒V型艏、带球鼻的KCS船首和前倾型船首)的阻力性能、耐波性能,重点分析了叁种船首的各自优势及不足。选出阻力性能和耐波性能较优的船首型式作为母型船,为了进一步提高船舶在波浪中的减阻和减摇能力,基于计算流体力学理论,完成了水刀型船首、直立型船首和前倾型船首的改型设计,并完成改型船舶与母型船的水动力性能和运动性能对比分析,给出了船舶减阻、减摇改型设计的指导性方案。主要研究内容如下:本文以DDG1000为母型船,在只改变船首形状的前提下应用Solidworks软件设计出具有球鼻艏的KCS-DDG船模以及具有前倾型艏的YZ-DDG船模,基于计算流体力学软件Fine/Marine,在航速为0.9m/s、1.2m/s、1.8m/s、2.39m/s、2.99m/s和3.29m/s六个工况下,对叁种不同船模在静水中的运动过程进行了数值模拟,开展了船体阻力和运动响应等相关计算。通过对计算结果对比进行分析可知,倒V型船首在静水阻力性能以及纵摇运动特性均优于另外两种船首,说明DDG1000的倒V型船首具有一定的减阻减摇功效。但其升沉量幅值较其余两种船首形式的大,而YZ-DDG船首的升沉量最小。本文还重点研究了叁种不同船首形式的船模在迎浪规则波中的水动力性能。计算选取的波高为8cm(实际对应5级海况的波高),波长与船长比值为0.75、1、1.5、2、3、4和5,航速为1.8m/s和2.99m/s。基于Fine/Marine完成了在上述计算工况下的水动力计算,通过MATLAB自编程软件进行处理分析计算结果可知,在高速长波工况下,DDG1000平衡位置处阻力较小,但其阻力波动值较大,其阻力峰值小于KCS-DDG但大于YZ-DDG船模。且DDG1000的升沉运动响应比另外两者大,说明逆艏型船首对船舶的升沉运动有不利影响,但在高航速短波工况下运动时,DDG1000船首具有一定的减纵摇功效,在长波情况下这种优势被前倾型艏的YZ-DDG取代。故综合来看,YZ-DDG船模的综合性能较好,恰好可以弥补DDG1000船首的劣势,且其在中低速航速下的纵摇运动响应最小。在此基础上,本文以DDG1000为母型船设计了叁个改型方案。方案一将船首前端改为艏柱从与甲板的相交处直接延伸至水线以下的舭龙骨处,方案二将船首前端改为直立型艏并在水线以下区域加设椭球状附体,方案叁将船首前端改为前倾型艏并在水线以下区域加设椭球状附体。应用计算流体软件Fine/Marine对叁种改型方案在航速为2.99m/s的静水中及波长比船长为1.5、波高为8cm的迎浪规则波中分别进行了相应数值模拟,然后对数值仿真计算结果进行分析对比,并得出结论:在相同计算工况下,改型方案二在静水阻力和规则波中的阻力均比其他改型方案的小,且改型方案二在规则波中的升沉和纵摇幅值均小于原型和另外两个改型方案。这说明改型方案二的阻力性能和耐波性均最优。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2018-06-06)

夏可,万德成[4](2018)在《岛礁附近浮式平台运动响应特性数值分析》一文中研究指出利用基于开源平台Open FOAM自主开发的船舶与海洋工程水动力性能求解器naoe-FOAM-SJTU,数值模拟了近岛礁环境下规则波的演化特性以及带有系泊系统的浮式平台在相应波浪作用下的水动力性能。对于平台的水动力性能的研究发现,仿真结果与试验结果在平台自由衰减运动固有周期及RAO(response amplitude operator)方面吻合良好。对于波浪在近岛礁地形下的演化现象的研究,分析了波浪演化不对称性特性的成因,并分别给出了不同参数下波浪在地形上爬升时演化的具体特性,对于波高变化及波浪演化的频率成分进行量化的探究。研究发现,波浪周期越大,波高变化越明显,演化的非线性现象越明显,且波浪随着传播距离的增大演化出的阶数也在增大。(本文来源于《海洋工程》期刊2018年03期)

吴天昊,付世晓,张智奇,何玥[5](2018)在《平台运动下悬垂立管动力响应及疲劳损伤特性试验研究》一文中研究指出悬垂立管因其经济性被广泛应用在深海油气开发中。悬垂立管在顶端平台运动作用下,会不断产生横流向以及顺流向动力响应,循环累积造成疲劳损伤。为了研究悬垂立管在平台运动作用下的疲劳损伤特性,开展了大尺度悬垂立管模型试验。采用小波分析、模态分析、雨流计数法等方法处理分析试验数据。分析平台运动下无内流作用下大尺度悬垂立管动力响应及疲劳损伤特性,发现横流向弯曲应变结果较为复杂,局部呈现行波特性,主导频率具有时变性。相比之下,顺流向弯曲应变结果比较有规律性,整体呈现行波特性,主导频率不具有时变性,并始终保持与顶端平台运动频率相同。平台运动引发的悬垂立管涡激振动疲劳损伤和KC数有关。各点面内疲劳损伤值延管长分布趋势和面内应变RMS延管长分布趋势相似。横流向(CF方向)的疲劳损伤的数量级为顺流向(IL方向)的10-2倍左右。(本文来源于《海洋工程》期刊2018年03期)

陈阳[6](2018)在《岛礁地形影响下浮式防波堤运动响应特性及消波效果研究》一文中研究指出浮式防波堤是一种重要的港口水工结构物,用于防御外海传来的波浪。波浪从深水传播到近岛礁水域,受地形的影响,波浪特征与深水存在较大差异,水质点会与浮体、地形发生摩擦、扰流和碰撞,其运动规律受到破坏,复杂环境条件下防波堤会呈现强非线性耦合运动。目前商业软件如AQWA、SESAM等可以模拟简单的地形对系泊式结构物水动力性能的影响,但无法模拟地形变化引起的流体粘性运动,并且求解时没有考虑动态系泊锚链对其的真实作用,无法得到波浪演化情况。本文应用光滑粒子流体动力学方法(SPH),基于悬链线方程理论,建立浮式防波堤与系泊系统耦合水动力数值分析方法并开展相关实验,通过实验测得浮式防波堤的动力响应,系泊缆张力和消波系数,数值模拟结果与试验结果进行对比,该方法有较好精度。在此基础上,研究分析了不同岛礁地形影响下浮式防波堤运动响应特性与消波机理。本文主要内容研究如下:1.采用SPH方法编写推板造波程序,建立二维波浪水槽,基于线性消波理论,对消波层内粒子的速度和压力梯度进行人工衰减,建立海绵层阻尼来消除波浪反射;基于悬链线方程理及流固耦合理论建立波浪作用下浮式防波堤与系泊系统耦合水动力数值分析方法,并实现波浪与浮体耦合数值求解。2.在前文建立的浮式防波堤与系泊系统耦合水动力分析方法的基础上,研究岛礁地形的影响下,浮式防波堤消浪效果和动力响应特性,主要分析岛礁的潜深、尺寸、位置、岛礁的坡度等因素对防波堤消波性能的影响,以及多岛礁和珊瑚岛礁地形影响下浮式防波堤消波性能和运动响应特性。3.开展岛礁地形影响下浮式防波堤水槽模型实验,测得浮式防波堤的六个自由度运动,系泊系统张力和消波系数,并与数值模拟结果进行对比,研究发现数值模拟方法具有较好的精度。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2018-04-27)

王海星[7](2018)在《近岛礁系泊海洋平台及靠帮船舶耦合运动响应特性研究》一文中研究指出近岛礁海底地形复杂且近岸处水深变化剧烈,运输船无法靠泊,大型机械设备难以运转上岛。海洋平台较好的解决了这一问题,利用系泊系统将平台的运动限制,保持其位置的稳定性,使得运输船舶能够停靠,然后由浅吃水浮驳在平台和岛礁岸边穿梭来回解决物资上岸的问题。然而,由于近岛礁环境条件非常复杂,针对近岛礁浮式平台及其特殊系泊方案动响应数值预报技术的发展还不够成熟,且船舶靠帮时会和浮式平台产生相互作用,导致浮式平台的运动响应发生复杂的变化。因此准确预报近岛礁浮式平台的运动响应,对岛礁建设浮式平台及其系泊系统的安全性和可行性具有重要的指导作用。本文采用基于势流理论的软件AQWA对浮式平台的水动力,运动量和系泊系统张力等进行了数值模拟及分析,并将数值计算结果与水池试验结果进行了对比分析。论文的具体工作与主要研究成果如下:应用AQWA软件的LINE模块对浮式平台的水动力进行频域分析,得到深水和近岛礁环境下浮式平台在作业工况和生存工况下的附加质量、辐射阻尼及不同波浪入射角下的幅值响应算子、一阶波浪力、二阶波浪力等水动力系数;利用软件FINE/Marine得到了平台在作业工况与生存工况下各个角度的风流力系数。应用AQWA软件的DRIFT模块,开展了深水和近岛礁环境下共计74种工况下的浮式平台运动响应数值模拟,得到了平台六自由度运动的历时曲线,并对74种工况下的结果分别按照深水环境、浅水环境、作业工况、生存工况、浪向角、波浪参数、风向,风力参数,流向和流力参数进行分类对比分析。结果显示:岛礁地形上平台的运动响应与深水相比普遍减小。当平台处于作业工况时,平台运动量值和缆绳最大张力普遍随着入射波谱峰周期和有义波高的的增加而增加;浪向和风向影响着系泊缆张力的的分布规律,流载荷只影响量值而不影响分布规律。当平台处于生存工况时,随着谱峰周期增加,纵荡、横荡和艏摇叁个自由度运动量有所减小,垂荡和纵摇两个自由度有所增加,横摇运动基本相当,系泊系统总体所受拉力有所下降;残存状态下浮式平台运动响应量值除横荡和纵摇外都略有增加,平台系泊系统所受最大张力减小;风向不仅影响系泊系统受力,还影响着浮式平台系泊缆张力分布规律,流力不改变系泊系统张力分布规律,只影响其量值。应用AQWA软件的LINE模块对作业工况下近岛礁浮式平台有船舶靠帮时的水动力进行频域分析,得到平台的附加质量、辐射阻尼及不同波浪入射角下的幅值响应算子、一阶波浪力、二阶波浪力等水动力系数。应用AQWA软件的DRIFT模块,开展了近岛礁环境下船舶靠帮时共计15种工况下的浮式平台运动响应数值模拟,得到了平台六自由度运动的历时曲线,并对15种工况下的结果分别按照浪向角、波浪参数、风向,风力参数,流向和流力参数进行分类对比分析。结果显示:有船舶停靠平台运动量明显小于无船舶停靠;有船舶停靠时平台运动量值随着入射波谱峰周期和有义波高的增加而增加;有船舶停靠的平台系泊系统最大张力略小于无船舶停靠情况;有船舶停靠时,由于船舶首尾不对称,在有些海况下会改变系泊缆张力分布规律。进行了水池试验并对试验数据进行了整理分析,将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析,结果表明数值模拟和模型试验的数据结果吻合度较高。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2018-04-25)

凌宏杰,王志东,丁军,吴波[8](2018)在《近岛礁浮式平台水动力及运动响应特性研究》一文中研究指出根据某近岛礁地形实测数据,基于Solidworks软件完成海底地形和浮式平台的叁维建模,建立近岛礁浮式平台叁维水动力学模型;开展浮式平台的水动力计算及系泊模式下浮式平台波浪中的运动响应预报,给出了浮式平台的传递函数、系泊缆张力和运动响应;分析了入射波角度、周期及岛礁地形对浮式平台水动力、系泊缆张力分布和运动响应的影响.将数值计算结果与模型试验值进行对比,两者吻合较好,对近岛礁海上浮式结构物的设计有参考价值.(本文来源于《江苏科技大学学报(自然科学版)》期刊2018年02期)

刘修成,华晓涛,杨秀礼[9](2018)在《涌浪海域起重船运动响应特性与作业窗口分析》一文中研究指出长周期涌浪对船舶耐波性是极大考验,对于作业条件要求严苛的起重船表现尤甚。以涌浪海域施工的起重船为例,采用数值计算方法对运动微分方程求解,并得到标准海浪谱作用下的船体运动幅值预测;与此同时,监测施工海域的波浪参数以及船体运动幅值,并与数值分析得到的结果对比,验证了理论方法预测船舶运动响应的可行性;此外,结合现场施工记录,分析得到了1 000 t起重船作业窗口条件。(本文来源于《中国港湾建设》期刊2018年02期)

郑明亮[10](2018)在《基于Lie对称性方法的立体织机打纬机构运动响应特性分析》一文中研究指出为了对立体织机平行打纬机构进行全面深入准确的运动学和动力学研究,提升织机整体性能与生产效率,也为织机打纬机构更精确地动态优化设计和先进控制奠定理论基础。运用基于Lie对称性方法解析精确计算了立体织机打纬机构的运动响应问题,建立立体织机偏置式曲柄滑块打纬机构运动模型,将打纬机构的非线性几何约束代数方程,通过微分变换建立了两自由度运动方程,采用Lie积分法求解了精确响应,以此克服位置数值分析以及与各参数变化定量显示关系的困难。以打纬力为机构动态性能指标,进行了机构运动响应对驱动转速、偏置距离、结构尺寸等有关设计参数的局部灵敏度分析。指出,转速对打纬机构系统性能影响很大,尺寸长度比对其也有较明显的影响,偏执距离对其影响变换不明显,因为单纯增加打纬机构尺寸来提升织机动态并非行之有效的方法;用Lie对称性理论研究机构非线性运动特性,方法新颖、适用范围广、结果可靠准确。(本文来源于《纺织器材》期刊2018年01期)

运动响应特性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

悬垂立管因其经济性被广泛应用在深海油气开发中。悬垂立管在顶端平台运动和内流共同作用下,在顺流向(IL向)会产生动力响应,并与周围流体间形成相对振荡来流。这种相对振荡来流极有可能诱发悬垂立管产生横流向(CF向)的涡激振动(Vortex-induced Vibration,VIV)。为了研究悬垂立管在平台运动和内流联合作用下悬垂立管涡激振动响应特性,开展了悬垂立管模型试验。通过试验和数值模拟的方法,分析了IL向应变、流速、KC数、泻涡频率等分布规律。结果表明:大管径悬垂立管在振荡流场和内流共同作用下,可以产生涡激振动。该试验内流速度区间下,内流作用对于悬垂立管固有频率,KC数和泻涡频率幅值分布,以及涡激振动影响不大。顶部平台运动诱发的涡激振动具有不稳定性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

运动响应特性论文参考文献

[1].袁培银,王平义,刘添宇,赵宇.码头类型对大型船舶运动响应特性的影响研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版).2019

[2].吴天昊,付世晓,任桐鑫,何玥.平台运动与管内流动联合作用下悬垂立管动力响应特性研究[J].振动与冲击.2018

[3].王芳.新型船艏对船舶流体动力及运动响应的影响特性研究[D].江苏科技大学.2018

[4].夏可,万德成.岛礁附近浮式平台运动响应特性数值分析[J].海洋工程.2018

[5].吴天昊,付世晓,张智奇,何玥.平台运动下悬垂立管动力响应及疲劳损伤特性试验研究[J].海洋工程.2018

[6].陈阳.岛礁地形影响下浮式防波堤运动响应特性及消波效果研究[D].江苏科技大学.2018

[7].王海星.近岛礁系泊海洋平台及靠帮船舶耦合运动响应特性研究[D].江苏科技大学.2018

[8].凌宏杰,王志东,丁军,吴波.近岛礁浮式平台水动力及运动响应特性研究[J].江苏科技大学学报(自然科学版).2018

[9].刘修成,华晓涛,杨秀礼.涌浪海域起重船运动响应特性与作业窗口分析[J].中国港湾建设.2018

[10].郑明亮.基于Lie对称性方法的立体织机打纬机构运动响应特性分析[J].纺织器材.2018

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