导读:本文包含了水弹性分析方法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非线性,水弹性,砰击颤振,设计载荷
水弹性分析方法论文文献综述
张楷弘[1]（2018）在《大外飘船舶非线性波浪载荷时域水弹性分析方法与应用研究》一文中研究指出对于超大型集装箱船、大型驱逐舰、航母等具有大外飘的船舶,在高海况下易产生因大幅船波相对运动而导致的砰击现象,由此产生高频颤振响应使得船体遭受的非线性波浪载荷幅值和总循环次数增加,会对该类船舶结构的总弯曲强度构成威胁,已引起海事界的极大关注。IACS关于集装箱船纵总强度给出的统一要求UR S 11A中部分考虑了砰击颤振对船体强度影响,ABS、DNVGL、CCS等船级社分别给出了考虑砰击颤振对船体强度影响的评估指南,以上要求或指南一般仅给出了计算要求和计算过程描述,没有给出详细算法和有效的计算工具;军规中对于大外飘舰船设计载荷的确定目前仍主要基于经验公式,不足以反映具体船型的载荷和结构特性。在该类大外飘船舶的设计评估中,为合理考虑砰击颤振对载荷响应及结构安全性的影响,需要研究计及砰击颤振的载荷响应计算方法,开发计算效率和稳定性具备工程实用性的数值计算软件。基于以上目标,本文开展了大外飘船舶二、叁维混合时域非线性水弹性计算方法研究,进行了大外飘船舶波浪载荷模型试验研究,提出了大外飘船舶非线性设计载荷确定方法,给出了考虑船体弹性效应的强度评估方法,主要研究工作如下:1)以经典的叁维结构动力学和势流理论为基础,根据水动力成分的占比大小,结合二维、叁维势流计算的优势,将叁维时域水弹性基础理论加以扩展,建立了有航速大外飘船舶时域非线性水弹性理论计算方法。在叁维瞬时湿表面上计算考虑非线性修正后的入射波压力、流体静压力,通过频域水动力系数与时域水动力系数之间的关系,计及不规则波中不同子波贡献和响应的记忆效应,给出任意波浪形式的辐射、绕射力非线性修正,结合考虑大幅运动下剧烈船波相对运动的实用砰击、上浪载荷计算方法,通过时域求解算法的改进提高时历模拟的效率,并对斜浪工况下的横向运动发散情况进行控制,据此编制了相应的数值计算程序。以颤振响应Benchmark研究中的4400TEU集装箱船为算例船,开展数值验证。通过算例计算与试验数据的对比,证实了模型试验中的“倍频”现象,验证了大外飘船时域非线性水弹性理论计算方法的正确性与适用性。考虑非线性的理论计算对于参数选取较为敏感,为提高理论计算方法在工程实际应用中的适用性和稳定性,对计算参数的选择作了较为细致的探讨。2)较为详细地介绍了考虑结构动力相似的船模试验的相似关系及基于此的试验模型分类,对国内外水弹性模型试验方法进行分类比较,分析主流试验方法的优劣,综合考虑选定变截面分段龙骨梁模型作为试验对象,就其设计中的注意事项、方法步骤以及试验前的准备作内容作以细致描述,给出了关于集装箱船多载荷分量测量的考虑及建议。借助试验过程中数据处理算法的介绍,针对本文模型试验和国际上的公开船模试验与时域非线性水弹性理论计算方法计算结果的响应时历及频谱分析对比,验证了理论方法和数值计算程序的正确性和有效性,分析了“倍频”现象产生的原因、非线性波浪弯矩随波高及航速的变化规律、不规则波中载荷幅值的统计特性、阻尼对高频弯矩成分的影响等。3)以时域非线性水弹性理论计算方法为基础,针对给定的目标舰船,提出基于非线性长短期预报的设计载荷计算方法、非线性设计波法和非线性设计海况法,用于确定设计载荷,给出海况筛选的实用方法和设计海况的确定方法,并将叁种方法的计算结果与规范值、试验值进行对比分析,得出有实际意义的结论。可为基于船舶结构直接计算法的船舶结构设计提供理论支撑,并为船级社的技术指导文件对应的直接计算工具开发维护提供保障,使之更为合理和完善。4)通过疲劳损伤计算的基本方法与原则的介绍,结合国际研究热点,以叁维线性频域水弹性计算结果和谱分析法、时域非线性水弹性理论计算时历和雨流计数法为基础,计算得到考虑砰击颤振和考虑波激振动、砰击颤振联合影响的疲劳损伤。基于多家船级社规范中相关内容的规定,计算、统计、考察、分析了航速、浪向、装载、海况等对总体疲劳计算结果的影响,可据此进行一些计算工作上的简化。直接计算结果和规范计算结果对比分析得出的结论及计算建议,可为大外飘船舶考虑船体弹性效应的疲劳强度评估提供理论及技术支撑。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-04-10）
李辉[2]（2009）在《船舶波浪载荷的叁维水弹性分析方法研究》一文中研究指出在船舶波浪载荷的预报中,随着大尺度、高航速、非常规船舶的出现,以及高强度钢、复合材料等在船舶工程上的应用,以平面流建立起来的二维方法、不计船体弹性效应的刚体模型与仅适用于低海况低航速时的线性假设,逐渐暴露出其局限性。本文主要围绕叁维自由面格林函数方法以及叁维Rankine源方法,研究并提出一套适合船舶运动与波浪载荷计算的叁维非线性水弹性分析方法。本文着重在以下几个方面进行了探讨。首先,对目前较为常用的船体干模态分析方法迁移矩阵法与有限元法进行了比较研究；在二维梁振动模型的基础上结合现有的叁维刚性船体湿表面网格划分方法,将船体的二维振动形式向叁维扩展,提出了一种快捷的叁维弹性体湿表面网格划分方法；为了满足Rankine源方法中在自由面布置奇点的需要,将基于累加弦长的叁次参数样条函数的船体湿表面网格划分方法加以拓展,提出了一种圆形自由面网格划分方法。其次,基于叁维势流理论,考虑船体结构的弹性变形,在频域内建立了适合求解中、低速航行船舶运动和波浪载荷的水弹性分析模型。‘结合弹性体叁维湿表面网格划分方法,采用源汇分布法求解流场速度势,在算得船体所遭受的各种波浪力后,建立起船体结构在波浪上的强迫振动方程,进而求解出船体结构各阶振动的主坐标以及剖面载荷。通过对大型散货船和集装箱船的计算,对该方法进行了验证,并对大型船舶的运动与波浪载荷的弹性效应进行了分析。再次,考虑物面变化引起的各种非线性因素以及砰击力的作用,提出了一种较为高效、实用的叁维时域非线性水弹性波浪载荷计算方法。为了解决船舶运动方程的斜浪发散问题,根据船舶操纵性理论,引入了PID自动舵模型。将舵力(矩)的函数表达式以系数矩阵的形式计入平衡关系式,建立了考虑操纵性影响的船舶运动方程。针对大型散货船,对自动舵模型的有效性和该时域水弹性方法的正确性进行了验证,并对波浪力、船体运动和载荷响应的非线性程度进行了分析。以大型集装箱船为例,计算了考虑砰击力后的主坐标响应和垂向波浪弯矩响应。最后,基于Rankine源方法,考虑船体结构在波浪作用下的弹性变形,提出了一种可以考虑航速效应的叁维时域水弹性分析方法。通过采用数值海岸使辐射条件得到满足,应用面元法将分布源积分方程化为二阶微分方程组并利用差分法对源强进行了求解,进而获得船体运动以及波浪载荷。通过一艘10000TEU集装箱船算例对该方法进行了验证,并对船舶波浪载荷的航速效应进行了分析。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-06-01）
李辉,任慧龙,刘日明,冯国庆[3]（2008）在《FPSO运动与波浪载荷叁维水弹性分析方法研究》一文中研究指出为了与叁维水弹性方法相匹配,将二维梁振动理论与叁维刚性船体湿表面网格划分方法相结合,提出了一种适用于叁维弹性浮体的湿表面网格划分方法.在此基础上利用广义流固耦合界面条件,建立分布源积分方程,获得计及船体弹性效应的叁维水动力系数和绕射力.进而建立了船舶在规则波中的广义水弹性运动方程,求解出各阶振动的主坐标后,利用模态迭加法计算船体的波浪载荷.通过实船计算表明,该方法具有较好的计算精度.(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2008年08期）
李辉[4]（2005）在《FPSO储油轮运动与波浪载荷叁维水弹性分析方法研究》一文中研究指出对波浪载荷进行准确的预报是船舶与海洋工程结构设计与强度评估的基础和关键。目前，在工程实践中二维切片法和采用刚体模型的叁维方法(本文中简称为叁维刚体方法)得到广泛的应用。但是，对于弹性效应较明显的大型船舶或海洋工程浮体，这两种方法还有一定的欠缺。本文的工作就是针对FPSO储油轮，研究一种精度较高的波浪载荷叁维水弹性计算方法。通过与叁维刚体方法进行比较分析，探讨叁维水弹性理论工程实用性。 首先，将二维梁振动理论与叁维船体湿表面网格划分方法相结合，提出了一种适用于叁维水弹性分析的浮体湿表面网格划分方法。实践表明，该方法具有准确，高效、灵活的特点。 其次，对船舶波浪载荷叁维刚体计算方法的原理进行了比较详细的论述，采用该方法对一艘FPSO储油轮的运动与波浪载荷进行了预报，并与DNV船级社的SESAM软件进行了比较分析，结果显示两种方法的计算结果很接近。 再次，基于叁维线性势流理论，利用广义流固耦合界面条件，建立分布源积分方程，采用面元法求解，从而获得计及船体弹性效应的叁维水动力系数和绕射力。在此基础上，建立了船舶在规则波中的广义水弹性运动方程，求解出各阶振动的主坐标，进而利用模态迭加法计算船体的波浪载荷。 最后，针对“友谊”号FPSO储油轮，将叁维水弹性方法与叁维刚体方法进行了比较，结果显示本文所提出的叁维水弹性分析方法是能够满足工程的实际需要的。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2005-12-01）
戴愚志,秦昌威,黄小平[5]（2004）在《基于预修正快速傅里叶变换方法的大型离岸结构水弹性分析》一文中研究指出详细阐述了预修正快速傅里叶变换方法应用于弹性浮体水弹性分析的过程,使用预修正快速傅里叶变换方法求解了大型离岸结构的水弹性响应。数值试验表明预修正快速傅里叶变换方法的计算时间与占用内存大幅减少,使得在PC机上求解大尺度问题成为可能。(本文来源于《燕山大学学报》期刊2004年02期）
戴愚志,宋竞正,任慧龙,李鸿[6]（2003）在《GMRES方法在大型离岸结构水弹性分析中的应用》一文中研究指出使用GMRES方法求解了大型离岸结构水弹性分析所获得的复系数线性方程组,并按照向后误差分析的方法,给出了它的终止准则。数值试验表明对于所考虑的问题,GMRES方法优于直接方法。(本文来源于《海洋工程》期刊2003年04期）
水弹性分析方法论文开题报告
（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：
在船舶波浪载荷的预报中,随着大尺度、高航速、非常规船舶的出现,以及高强度钢、复合材料等在船舶工程上的应用,以平面流建立起来的二维方法、不计船体弹性效应的刚体模型与仅适用于低海况低航速时的线性假设,逐渐暴露出其局限性。本文主要围绕叁维自由面格林函数方法以及叁维Rankine源方法,研究并提出一套适合船舶运动与波浪载荷计算的叁维非线性水弹性分析方法。本文着重在以下几个方面进行了探讨。首先,对目前较为常用的船体干模态分析方法迁移矩阵法与有限元法进行了比较研究；在二维梁振动模型的基础上结合现有的叁维刚性船体湿表面网格划分方法,将船体的二维振动形式向叁维扩展,提出了一种快捷的叁维弹性体湿表面网格划分方法；为了满足Rankine源方法中在自由面布置奇点的需要,将基于累加弦长的叁次参数样条函数的船体湿表面网格划分方法加以拓展,提出了一种圆形自由面网格划分方法。其次,基于叁维势流理论,考虑船体结构的弹性变形,在频域内建立了适合求解中、低速航行船舶运动和波浪载荷的水弹性分析模型。‘结合弹性体叁维湿表面网格划分方法,采用源汇分布法求解流场速度势,在算得船体所遭受的各种波浪力后,建立起船体结构在波浪上的强迫振动方程,进而求解出船体结构各阶振动的主坐标以及剖面载荷。通过对大型散货船和集装箱船的计算,对该方法进行了验证,并对大型船舶的运动与波浪载荷的弹性效应进行了分析。再次,考虑物面变化引起的各种非线性因素以及砰击力的作用,提出了一种较为高效、实用的叁维时域非线性水弹性波浪载荷计算方法。为了解决船舶运动方程的斜浪发散问题,根据船舶操纵性理论,引入了PID自动舵模型。将舵力(矩)的函数表达式以系数矩阵的形式计入平衡关系式,建立了考虑操纵性影响的船舶运动方程。针对大型散货船,对自动舵模型的有效性和该时域水弹性方法的正确性进行了验证,并对波浪力、船体运动和载荷响应的非线性程度进行了分析。以大型集装箱船为例,计算了考虑砰击力后的主坐标响应和垂向波浪弯矩响应。最后,基于Rankine源方法,考虑船体结构在波浪作用下的弹性变形,提出了一种可以考虑航速效应的叁维时域水弹性分析方法。通过采用数值海岸使辐射条件得到满足,应用面元法将分布源积分方程化为二阶微分方程组并利用差分法对源强进行了求解,进而获得船体运动以及波浪载荷。通过一艘10000TEU集装箱船算例对该方法进行了验证,并对船舶波浪载荷的航速效应进行了分析。
（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。
水弹性分析方法论文参考文献
[1].张楷弘.大外飘船舶非线性波浪载荷时域水弹性分析方法与应用研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[2].李辉.船舶波浪载荷的叁维水弹性分析方法研究[D].哈尔滨工程大学.2009
[3].李辉,任慧龙,刘日明,冯国庆.FPSO运动与波浪载荷叁维水弹性分析方法研究[J].哈尔滨工程大学学报.2008
[4].李辉.FPSO储油轮运动与波浪载荷叁维水弹性分析方法研究[D].哈尔滨工程大学.2005
[5].戴愚志,秦昌威,黄小平.基于预修正快速傅里叶变换方法的大型离岸结构水弹性分析[J].燕山大学学报.2004
[6].戴愚志,宋竞正,任慧龙,李鸿.GMRES方法在大型离岸结构水弹性分析中的应用[J].海洋工程.2003