浮体
- 浮体结构沉浮过程周围水流特性研究
甫 吴柯凡摘要：浮体结构作为一种环境友好型装置已广泛应用于平原防洪水利工程，但在浮体沉浮过程中，周围水流变化会影响浮体结构的安全运行。采用物理模型试验，对浮体结构长度以及吃水深度不同时浮体周围的水力特性及回流区进行了测量分析。结果表明：由于浮体的阻挡，靠近浮体背水面位置的水流流速减小；吃水深度增大导致过水断面减小，最大流速增大且位置下移，回流区范围增加；浮体结构长度变化对流速分布影响较小，但随着长度增加，回流区长度减小；浮体长度的增加以及吃水深度的减小会提
人民长江 2023年6期2023-07-25
- 海上风电安装平台正压型下浮体气密性研究
一种基于正压型下浮体的3500 型深水高效海上风电安装平台，如图1所示。图 1 3500 型风电安装平台结构原理图Fig. 1 Structure schematic diagram of type 3500 wind power installation platform3500 型海上风电安装平台通过底部中空的正压型下浮体冲排水获得浮力顶升平台实现作业，作业期间，承受浮体内超压和外界水压。下浮体是一个体积超20000 m3的密闭区域，且表面连接有输气管
舰船科学技术 2023年8期2023-05-14
- 斜上坡和斜下坡地形条件下浮体波浪载荷的对比分析研究
波浪从外海传递到浮体布置区域时，受海底地形的影响将会发生绕射、反射和折射等现象，使得目标海域的波浪与开阔海域的波浪不同，呈现一定的非均匀性。另外，高低起伏的海底对浮体的水动力干扰也明显不同于平底，因此，海底地形对布置在其附近的浮体水动力响应的影响不可忽略[2]。已有学者经过试验研究证实了这一点，他们发现斜底条件下浮式平台的运动响应和平底时截然不同[3]。如果在工程设计过程中低估斜底的影响，可能会造成安全事故。对于浮式结构物水动力问题，一般采用格林函数方法进
船舶力学 2022年11期2022-12-01
- 半潜式FPSO合龙阶段下浮体合龙口的变形分析与调整
潜式FPSO的下浮体通常采用4立柱加环形浮箱的形式，上部结构为桁架结构形式。目前，半潜式平台建造合龙方法有顶升滑移合龙、整体吊装合龙、大分段吊装合龙、海上浮拖合龙等[1-2]，在约2万t起重能力的情况下，上部结构整体吊装合龙方案的坞期短、经济性更佳[3-4]。本文对半潜式FPSO(简称“平台”)整体吊装合龙过程中关键步骤的下浮体合龙口的变形和刚度进行分析，确保合龙口的合龙偏差在可控范围内，为平台确定合龙技术方案提供支持。1 平台基本信息及合龙方案该平台总体
中国海洋平台 2022年4期2022-09-02
- 近岛礁八模块超大型浮体水动力载荷研究
引 言所谓超大型浮体（Very Large Floating Structure，VLFS），主要是指那些尺度以公里计的浮式海洋结构物，如海上机场、大型海上基地、跨海浮式大桥、旅游综合体等，甚至是一些工业基地、应急基地、再生公园和海上城市等。与传统在礁滩上填土打桩建大型海、空港基地相比，超大型浮体存在以下五大优势[1]：（1）避免建筑材料与施工机械的长距离输运及长期后勤保障；（2）现场施工周期短，可在较短时间内完成首期配置的就位及基本功能的启用；（3）可根
船舶力学 2022年3期2022-03-24
- 大型喷泉钢管桁架浮体加工安装技术
置示意图2 喷泉浮体尺寸示意(单位：m)喷泉东西跨度40m、南北跨度200m，是一个集喷火、激光、投影、音乐于一体的大型声光水艺秀景观工程。除主喷喷头外，所有设备安装在喷泉浮体上，包括水面灯光设备、牵引控制设备、水型喷头、气爆装置。浮体自重535t，设备重95t，浮体为双层桁架结构。下层浮体在表演工况及正常水位时处于水下，上层浮体作为喷头、线缆及灯具的支架。上层浮体总长度为200.300m，总宽度为40.8m；下层浮体总长度为194.499m，总宽度为36
施工技术(中英文) 2022年2期2022-03-21
- 波浪驱动下箱式浮体运动响应及受力的数值研究
1 研究背景箱式浮体作为一种常见的浮体类型，在海洋及河流等大型水体中较为常见，诸如浮标、浮桥以及大型网箱等主体外形大多设计为箱式。由于箱式浮体在水体中易受波浪的驱动而产生受力以及运动响应，具体体现为包括垂向、横向和纵向的3个平移运动，以及包括偏航、俯仰和横摇转动的3个旋转运动。当波浪驱动作用较强时，箱式浮体甚至会倾覆，产生多浮体之间相互拍击现象，直接影响浮体的稳定性，进而危及浮体上设备的正常工作，以及工作人员的人身安全[1]。同时，波浪驱动下浮体运动响应及
长江科学院院报 2022年3期2022-03-18
- 全球首个深远海风光同场漂浮式光伏实证项目成功发电
成功实施，验证了浮体、锚固和发电组件的抗风浪能力、海洋环境耐候性及风光同场并网的技术可行性。不同于现有的遮蔽海区和近海区域的海上光伏，该项目是全球首个在离岸30 km、水深为30 m、极端浪高为10 m的“双30”海洋环境下，研究建设的漂浮式海上光伏工程实证项目。项目设施主要包括两个环形浮体单元，单个浮体单元装机容量为250 kW，由环形抗风浪浮体、耐海洋环境的高强薄膜和光伏系统等组成。在直径为53 m、面积相当于4个标准篮球场的浮体单元上，安装了770块
建材技术与应用 2022年6期2022-03-01
- 浮体上浮姿态的稳定性分析与试验验证
浮力需求，工程上浮体往往为钝体。为降低技术复杂程度及成本，也无姿态控制系统。仅通过自身浮力实现上浮，显然其水动力特性以及主体自身的静力特性（重心、浮心、重量等参数）成为影响其运动稳定性的主要因素。一旦两者匹配不当将会使航行体在上浮运动中存在“枯叶”现象，即剧烈摇晃甚至翻转，将大大影响浮体应急上浮以保障乘员生命力或仪器设备安全性的功能。所以工程上迫切需要为保证浮体上浮姿态稳定提供设计指导原则。尽管大攻角上浮钝体会产生严重分离，非线性影响较为复杂，其稳定性可能
船舶力学 2022年1期2022-02-10
- 等效弹性铰接体模拟单个桥节的海上浮桥计算方法
等效弹性铰接的多浮体模型模拟单个桥节的铰接浮桥动力响应计算方法。1 理论模型1.1 模型简介图1为一个300 m长的浮桥布置示意图，该浮桥共由3个长度为100 m，宽度为16 m的桥节拼组而成，桥节之间通过光滑铰连接(释放桥节间相对纵摇运动、约束其他5个自由度相对运动)。浮桥垂直于海岸布设，波浪沿桥轴线方向入射。浮桥两端采用“八字形”布锚方式，内部采用平行布锚方式。在波浪荷载的作用下，不仅浮桥的各个桥节之间会产生相互运动，桥节自身也会发生弹性变形。为了解决
陆军工程大学学报 2022年1期2022-01-13
- 影响浮体使用效果及寿命的问题与合理化建议
能要求，越来越多浮体结构出现在实际工程当中，现阶段行业内常见的浮体主要包括：升降式浮体、漂浮式浮体[1]。升降式浮体浮力大于全部设备重量，在不受外力情况下设备能全部浮出水面。浮体底部按照设计点位安置拉力桩或沉降块。采用水下卷扬机通过滑轮钢丝绳连接水下沉块或拉力桩，并通过卷扬机收放钢丝绳来调节浮体及设备的位置，其优点为：浮体可按照水位的变化调节浮体高度，保证喷泉表演；维修时浮体可完全浮出水面，拆换及维修方便；对于北方结冰的地区，冬季可将设备沉入水下防止冻坏设
中国建筑金属结构 2021年12期2022-01-10
- 一种基于PILCO算法的智能浮体运动控制方法
LCO算法的智能浮体运动控制方法张 尚1, 杨 睿1,2, 陈 震1,2, 黎 明1,2(1.中国海洋大学 工程学院, 山东 青岛, 266100; 2.山东省海洋智能装备技术工程研究中心, 山东 青岛, 266100)随着人们对海洋探索的不断深入, 开发一种自主性强、灵活度高、可重构的智能浮体(ASV)至关重要。文中以四推进器ASV为研究对象, 建立了其动力学模型, 基于概率推理的学习控制算法设计了控制器, 并进行了定点控制和轨迹跟踪的仿真实验。仿真结果
水下无人系统学报 2021年5期2021-11-08
- 新型航标装置浮体水动力特性数值模拟研究
等诸多因素影响。浮体结构的稳定性受到风、浪、流等因素的共同作用，装置运行时，浮体结构及部分导向柱长期在30 m 水位变动区工作，浮体结构受到波浪影响很大。因此，研究浮体结构在波浪情况下的运行稳定性（水动力特性）是十分必要的。1 软件建模国内外学者对海上船舶、海洋平台和海上风机平台等浮体结构的水动力特性进行了较多研究，Inglis 等[1-3]通过二维船舶运动理论和三维船舶运动理论分别求解了不同形状浮体的水动力响应数值结果。并基于非线性势理论，对三维浮体结构
港工技术 2021年5期2021-11-07
- 漂浮式光伏金属浮体架台的结构设计优化研究
的重要支撑平台，浮体架台是关系到整个光伏电站能否正常运行发电的重要环节。浮体架台必须具有良好的抗腐蚀、低密度、抗冻胀、抗风浪等特性与之匹配。目前，我国常见的漂浮式水面光伏电站多采用HDPE浮体。但是在东北等土地资源稀缺、山地条件恶劣的北方高寒区域，由于气温低、冰冻时间长、积雪厚度大等原因,浮体架台的安全可靠性要求很高，致使漂浮式水面光伏电站一直未能实施。HDPE浮体在该区域应用面临较大的考验。金属浮体架台受北方高寒区域气候条件的影响较小，具有良好的延展性和
新型工业化 2021年3期2021-07-12
- 浮体式泵站在应急引水工程中的应用
析，决定进行新型浮体泵站——模块式箱型浮体组合泵站开发研究，同时为扩大研究成果的使用范围，模块式箱型浮体组合泵站不但要满足抽引黄河水要求，同时还应满足抗旱、排涝等应急工程及水库、河道、渠道、塘坝等取水工程，要求安装、运输、组装、拆卸等满足灵活、快捷、方便等功能。1 水泵型式的确定及技术措施1.1 浮体式泵站设计指标为应对渠首引水困难局面和异常严峻的缺水形势，为此安装了28台水泵的浮体式移动泵船式的临时泵站。 根据青岛及工程沿线缺水情况，从黄河的引水流量为2
水科学与工程技术 2021年3期2021-07-09
- 双船浮托法中三船系统的水动力
开始大量地应用多浮体系统。区别于单浮体结构，多浮体系统是指由几个距离较近且必须考虑相互作用的海上结构物构成的整体。在工程应用领域中有大量的多浮体结构，比较具有代表性的有：浮式液化天然气生产储卸装置(LNG Floating Production Storage and Offloading Unit，FLNG)装卸系统、应用双船浮托法对油气平台上部结构物进行安装与拆除时的双驳船系统、浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage
中国海洋平台 2021年2期2021-05-08
- 物探船硬浮体阵列自扩变量分析与应用
0120)1 硬浮体结构图1所示的硬浮体由挪威BARO公司生产制造，直径800 mm，长20 079 mm，浮力95.795 kN，黑色部分是硬浮体主体，材质PEH工程塑料。硬浮体下方是分水板，材质双向不锈钢。图1 BARO硬浮体分水板的作用：一是内部采用特殊设计，达到足够强度，以实现硬浮体对枪阵的挂载、沉放、释放及回收；二是可通过牵引的角度变化，改变水流对分水板的作用力，使浮体产生位移，实现枪阵的自扩功能，使枪阵能在船舶的拖带下，达到指定的扩展位置，满足
地质装备 2021年2期2021-04-23
- 双浮体狭缝水动力共振的对比分析
展，并靠作业的多浮体系统被广泛应用于工程领域。在某些特定频率的入射波作用下，浮体间的狭缝位置会发生水动力共振现象，造成一些结构破坏及损失。因此研究2个浮体间的水动力共振问题，探究其共振机理对实际工程应用具有十分重要的意义。国内外学者和专家对浮体间水动力共振现象进行了大量的探索与研究，采用的方法包括理论分析、试验模拟和数值计算。Miao等[1-2]使用渐近匹配法指出了双箱共振频率与箱的吃水深度及狭缝宽度存在关系。滕斌等[3-4]利用比例边界有限元方法研究了双
哈尔滨工程大学学报 2021年2期2021-03-16
- 系有绳索的水下浮体上浮性能仿真及实验研究∗
8）1 引言关于浮体水中上浮的相关动力学模型国内外已经做了大量研究，也产生了很多设计应用，例如黄祥兵、黄兴玲、董云飞[1]对水下航行器集体逃生舱上浮过程进行了分析，建立逃生舱上浮模型并用数学方法和仿真软件验证了模型的可靠性。孙石、宋兆丽[2]分析了水球在水中的受力情况和能量变化，引入浮力势能概念，给出了水球上浮的理论模型。李志伟、崔维成[3]分析了深海载人潜水器的下潜上浮过程，推算出深海潜水器运动阻力估算公式。潘彬彬等[4]引入收缩率概念改进潜水器上浮与下
舰船电子工程 2020年9期2020-10-30
- 浅议试题命制中浮体平衡的稳定性问题
浮的物体(以下称浮体)平衡时的稳定性[1].考虑如图2(a)所示的一个对称浮体.在初始状态，浮体是平衡的，重心C在上，浮力F的作用点浮心D在下，通过CD的连线称为浮轴.当浮体受到微小的扰动，浮体发生等体积倾斜，即浮体排开液体体积不变，浮力的大小不变，但浮心移至D′点，如图2(b)所示.此时浮力作用线与浮轴的交点称为定倾中心，记作M点，当浮体偏转的角度θ较小时，可以认为定倾中心M点的位置不变.M点至D点的距离MD称为定倾半径，记作R.根据流体力学的知识，浮体
物理通报 2020年10期2020-09-30
- 基于无网格法的浮体与波浪相互作用模拟与试验验证
6555)波浪与浮体的相互作用现象广泛存在于海洋能源领域,例如海洋平台在波浪中的运动响应[1],浮子式波浪能发电装置的波浪能转换过程[2]等。近年来,国内外在波浪能转换方面做了很多研究,世界上第一个关于波浪能发电技术的专利诞生于1799年[3],日本于20世纪80年代初建成了总装机高达1 250 kW的波浪能转换装置[4],中国的广州能源研究所于1984年研制成功的波浪能转换装置已在沿海海域大规模投入使用[5]。波浪与浮体的相互作用是典型的流固耦合问题,同
中国石油大学学报（自然科学版） 2020年2期2020-04-25
- 活塞式造波池中箱式浮体运动的数值研究
241000)浮体一般是指漂浮于液体表面的物体，诸如浮标、船只、浮桥以及大型网箱等，在海洋及河流等大型水体中均极为常见。浮体在水体中易受波浪的驱动而产生一定的摇晃，当波浪作用较强时甚至会出现浮体的倾覆以及相互拍击等现象，直接影响浮体的稳定性，进一步危及浮体上设备的正常工作以及人员的安全[1]。同时，波浪中浮体运动的研究涉及到流固耦合、自由面精细追踪等一系列学术问题。因此，研究波浪中的浮体运动具有较为重要的现实意义和学术价值。国内外对于波浪中浮体运动的研究
安徽工程大学学报 2020年6期2020-03-16
- 有航速纵向连接多联浮体频域特性分析
效率可能会把几个浮体单元纵向串联在一起拖航，串联在一起的多个浮体在多大的航速可以安全通行就显得尤为重要。对不同水深、不同浪向以及不同航速下纵向连接多联浮体的水动力特性研究是上述安全性分析的基础，是一种特殊连接方式的多浮体水动力分析，国内外相关研究包括多体动力学分析、多浮体水动力分析和航行浮体的水动力特性分析等。多体动力学分析方面，Michel G.和Daniel J.R.[1]提出了一种将弹性体变形的自由度公式与线性振动的脉冲基描述相结合的柔性多体动力学方
舰船科学技术 2019年11期2019-12-03
- 浅谈水面漂浮式光伏电站工程设计
中的要点和难点，浮体、组件、逆变器及漂浮平台选型的特殊性，以及水面光伏电站建设各环节重点问题分析。【关键词】水面漂浮光伏电站;浮体;设计.水上漂浮式光伏电站主要是利用水塘、中小型湖泊、水库、蓄水池、采煤塌陷区形成的水上平台将光伏组件漂浮在水面进行发电。水上漂浮式光伏电站的组成部分主要为光伏面板、汇流箱、逆变设备、变压器、集电线路、聚乙烯浮体架台等。漂浮光伏电站的设计对EPC造价及电站的运行维护都起到重要的作用。1、水面漂浮光伏电站前期设计所需资料（1）厂区
科学导报·科学工程与电力 2019年41期2019-10-21
- 振荡浮子式双浮体波浪能装置的频域和时域分析
能装置已逐渐从单浮体发展为多浮体[5]。国内外相关学者已在振荡浮子式波浪能装置研究方面做了大量工作。THOMAS等[6]研究波浪作用下单浮体的水动力特性和浮体间的相互干扰；ERIKSSON等[7]考虑线性脉冲串输出(Pluse Train Output,PTO)的影响，研究触底式圆柱型单浮体波浪能装置的水动力特性；BABARI等[8]通过黏性修正的方式考虑流体黏性对单浮体水动力性能的影响；NAZARI等[9]对单浮体进行研究，发现浮子的垂向位移受其固有频率
上海船舶运输科学研究所学报 2019年3期2019-10-18
- 应急型浮式防波堤运动特性和锚链力试验研究
及锚泊系统，利用浮体对波能的反射和耗散进行消波。与固定式防波堤相比，浮式防波堤因具有强大的海水交换功能，可以避免海水交换不良的问题；随着水深的增加，其造价相比更低；并且适用于软土海床水域上，不需要进行地基加固处理；安放的位置可变；具有临时机动性、可重复使用、方便快捷等特性；浮体以及锚固系统易于制造、安装和拆除；对港口自然状况影响较小。这些特点决定了浮式防波堤可以用于传统防波堤无法应用以及不适合应用的场合，有着广阔的应用前景。浮式防波堤作为一种海工建筑的防护
中国港湾建设 2019年6期2019-06-25
- 浮体闸定位施工中的水力特性研究
的河道中使用，而浮体闸突破了传统水闸的各种缺点，可以在动水环境中开启和关闭。浮体闸是在传统水闸基础上变革而来，有效解决了河道中船舶通航、防洪泄洪及生态环境美化之间的矛盾。动水环境下，浮体闸的工作模式较为复杂，因此本文在分析浮体闸工作原理的基础上，基于动网格技术建立了三维水流数学模型，并对浮体闸定位施工中的水力特性进行了数值模拟与分析，并结合水工模型试验结果验证了数学模型的合理性和可靠性。1 浮体闸定位工作原理浮体闸是一种新型的水利工程控制工具，不仅能够在静
水利建设与管理 2019年4期2019-05-08
- 系泊双浮体波能转换装置的水动力性能
振荡浮子式系泊双浮体波能转换装置的垂荡运动响应RAO(Response Amplitude Operator)和能量俘获宽度比的变化规律，具体包括：1) 基于势流理论，利用ANSYS-APDL软件建立单浮体和双浮体模型，并将其导入到AQWA-LINE模块中计算出响应的水动力系数，包括浮子和浮筒的附加质量、辐射阻尼、垂荡波浪力及浮子与浮筒之间相互耦合的附加质量和辐射阻尼；2) 运用Mathematica编程进行数值迭代，求解单浮体、双浮体波能转换装置的垂荡运
上海船舶运输科学研究所学报 2019年1期2019-04-19
- 跷跷板式波浪能发电装置运动及载荷分析
装置波浪能吸收的浮体运动是由波浪直接驱动，因此相比于传统惯性波浪能发电装置，可以更好的吸收波浪能。为使装置发电效率最大化，根据其工作原理，建立数学模型，对装置的运动响应进行分析，并进行仿真模拟，根据结果计算功率，得出最优工况。1 跷跷板式波浪能发电装置该装置可以与浮式防波堤相结合，在防浪消波的同时将波浪能转化为电能。图1为跷跷板式波浪能发电装置的示意图。其中图1(a)为单一发电装置的示意图，图1(b)为防波堤与发电装置共同工作时的状态图。图1 跷跷板式波浪
中国修船 2019年2期2019-04-09
- 一种基于离散模块的浮体水弹性响应预报方法
三十年来，超大型浮体在海上资源开发、海洋空间利用以及海上军事基地建设等方面发挥了重大的作用。最早进行超大型浮体研究的是日本和美国，日本在90年代提出了箱式超大型浮体，主要用于海上机场、离岸集装箱码头等作用[1]；美国为了满足其军事需求，建造了移动式海上基地[2]；挪威正在发展水下浮桥，用于连接和跨越该国的多个海湾[3]；我国在岛礁附近布置超大型浮体作为物流基地和保障[4-5]。与常规的海洋浮式结构物或海洋船舶相比，超大型浮体由于其尺寸巨大，相对刚度较低，因
船舶力学 2019年1期2019-02-16
- 由“1千克的水能浮起1千克的木块吗？”引发的思考
。关键词：浮力;浮体;水中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2019）11-00781千克的水能浮起1千克的木块吗？为了解决上述问题，我们先从一道中考模拟题说起。如图，一个圆柱形平底容器，底面积为5×10-2m2，把它放在水平桌面上，在容器内放入一个底面积为2×10-2m2 ，高为0.15m的圆柱形物块，且与容器底不完全密合，物块的平均密度为0.8×103kg/m3（g取10N/kg），容器内缓慢注水，使物块对容
中学课程辅导·教学研究 2019年22期2019-01-19
- 超大型浮体目标可靠度及极限强度可靠性研究
0 引 言超大型浮体（VLFS）尺度巨大，由多个结构形式相同的单一模块构成，单一模块长度可达300～400 m，可作为海洋开发研究基地、海上中转基地以及海上机场等，是我国海洋权益保障的重要依靠。对超大型浮体研究较早的国家包括日本和美国，日本于20世纪90年代对超大型浮式机场进行了系统性的研究，研究内容包括浮式机场构型、水弹性响应基本特征、结构应力分析、功能性要求、综合安全评估（FSA）以及维护管理等，并于1999年建立了海上浮式机场，进行飞机起降试验后拆除
舰船科学技术 2018年11期2018-11-20
- 双浮筒式波浪能发电装置的浮体运动及水动力性能分析
分能量的捕获利用浮体上下垂荡，而波浪作用于浮体时，使浮体摇荡的能量巨大。因此，对这部分能量的收集和利用便显得非常有必要[10]。针对漂浮式波能装置的获能方式，本文提出一种基于双浮筒浮体在波浪中横摇的新型波浪能发电装置。通过CFD方法对双浮筒浮体运动规律及水动力性能进行分析，其结果为下一步装置的优化及实海况试验提供了理论基础。1 波浪能发电装置方案设计双浮筒式波浪能发电装置主要由双浮筒浮体和阻尼竖板构成。其中双浮筒浮体包括2个横向浮筒以及工作舱，三者由两侧的
舰船科学技术 2018年10期2018-11-05
- 水面光伏浮体结构安全性评估方法研究
环境的特殊性，对浮体结构的承载能力提出了更高的要求.风浪是湖泊中重要的水动力因素，同时也是水面光伏浮体结构安全性评估需要考虑的主要环境载荷，由于内陆湖泊及小型水库的风浪环境远不如海洋环境恶劣，利用现有的海浪谱分析方法进行水面光伏浮体波浪载荷短、长期预报，显然存在不足，寻找到适用于水面光伏浮体的湖泊及小型水库风浪载荷至关重要.目前，国内外对湖泊的风浪形成和发展规律早已展开研究,计算风浪要素时大多数采用半理论、半经验法[1]，主要有美国的SMB法、太湖(浅水湖
武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2018年4期2018-08-29
- 有限流动水域浮体受力及侧倾研究
215128)浮体结构作为一种新型的环境友好装置，因其具有安装过程不断航，兼顾防洪，对环境影响小以及紧邻建筑物桩基产生的附加变形少等优点，已经广泛应用于潮汐电站，平原防洪工程以及检修闸门等工程当中[1-3]。现有的浮体结构大多在静水、波浪作用下或者流速很小的水域中运行，且大多数应用于无限水域中。当浮体结构在流动水域运行过程中，流态发生转变，水流特性变化复杂，极易发生倾覆，关于浮体结构在流动有限水域中的研究并不多见。Bai W等[4]模拟得到波浪在圆柱形浮
水利与建筑工程学报 2018年4期2018-08-21
- 多模块浮体ADAMS动力学仿真及连接器对响应特性的影响
资源。海上超大型浮体(VLFS)正是由此应运而生的一种高端海工装备，它可以用来开采海底资源，同时可以作为军事基地使用，也可以营造出和陆地环境相似的人工浮岛，从而扩大人类在海上的生存和活动空间[1]。加大对海上大型浮体的研发与制造，有助于推动海洋经济的发展与海洋工程技术的进步，同时有助于提升中国的综合实力，并且将创造出全新的人类海上生存与活动模式的形态[2]。为了更好地开发利用海洋资源，各国加强了对海上大型浮体的研究与制造。20世纪90年代，日本对浮箱式海上
振动工程学报 2018年3期2018-07-05
- 浮体的平衡与稳定性研究分析
)0 前言人类对浮体的平衡和稳定问题很感兴趣，在古欧洲文明中阿基米德就在其论著中对浮体在液体中的平衡和稳定性作了系统的研究，斯蒂文也曾判定浮体排开液体的重心和浮体的重心应该在一条直线上，但错误判断为排开液体的重心应该在浮体的重心之上，否则就会翻转180度，惠更斯用数学方法对浮体的平衡性和稳定性进行了研究，认为浮体位置发生变化而转换到另外一个位置时，其重心和浮心的高度差将减小。欧拉和柏努力也都对浮体的稳定和平衡性作过细致的研究，并重新定义了小扰动和力矩恢复的
四川水泥 2018年6期2018-06-06
- 畸形波作用下浮体的载荷与响应研究新方法
了极端波浪条件下浮体两自由度响应的模拟研究，初步验证了CIP方法建立的波浪水槽对该类问题的适用性。本文以Ansys Workbench为计算平台，重点研究浮体的中横剖面切片模型在畸形波作用下的载荷与运动响应问题，这样浮体结构的六自由度运动就可以简化为三自由度运动，即横摇、垂荡和横荡。载荷问题主要包括上浪水位和砰击压强，本文提出“单元贴片法”，便捷有效地解决了追踪浮式结构物表面“动点”的难题。1 理论基础与控制方程1.1 理论基础按照Longuet-Higg
舰船科学技术 2018年5期2018-06-01
- 日本建成海上风电驳船式浮体
发电系统的驳船式浮体。该驳船式浮体的特点是，与普通的半潜式浮体相比体积小、重量轻，沉入水中的结构体深度(吃水)较浅，能设置在水深约50 m的浅海区。近年来，世界各地启动了2 MW～7 MW级别浮体式海上风力发电的实证研究，进行技术验证。但是扩大普及范围，必须开发可进一步降低发电成本的先进技术，与固定式海上风力发电的成本进行竞争。为此，NEDO进行了驳船式浮体的实证工作。此次在日立造船厂建造完成的钢制驳船式浮体将被运至福冈县北九州港，计划在那里安装风车后，在
电力勘测设计 2018年6期2018-04-16
- 斜浪下多浮体结构物运动响应的仿真分析
94)海洋当中的浮体，比如舰船、海上机器人、无人作战平台等在波浪的作用下会产生倾覆和共振现象。浮体在航行过程中，因斜浪的作用，需要不断调整方向，防止浮体发生较大偏航。波浪与浮体相互作用的研究，是海洋工程和船舶工程等领域研究的重要内容。Hamamoto等[1]研究了船舶在斜浪当中的稳定性。Umeda[2]和Kan M[3]等计算了船舶在尾斜浪当中的稳定性倾覆概率。王平等[4]应用累次近似法对4型舰船在斜浪当中进行计算，并且研究了波船相对位置、浪向角、波陡的变
兵器装备工程学报 2018年3期2018-04-04
- 一体式漂浮光伏发电站子方阵优化设计
MW光伏组件利用浮体连成一个11.5万m2的“大浮岛”，汇流箱放置在浮体上，汇流箱出线电缆通过浮体接到岸边的逆变器和升压站。具体总平面布置图如图1所示，现场照片如图2、图3所示。图1 总平面布置图图2 航拍方阵图图3 汇流箱出线电缆(至岸边部分)2 优化设计原设计方案在实施过程中暴露出较多问题，如：集中式逆变器布置于岸边造成直流电缆过长、线损过大；每组串联组件数量少，造成电缆数量多；电缆无固定通道，易垂入水中。针对以上问题，从主要设备选型角度考虑优化方案。
太阳能 2018年1期2018-03-02
- LNG工作船组铰接状态下的运动分析
的分离与连接。多浮体铰接状态下的运动性能分析结果决定了该设计方案的安全性和可靠性，是亟需解决的关键技术。在销钉铰接状态下，各船体之间只有相对纵摇而没有相对横摇与艏摇。关于波浪中多浮体的铰接运动分析，通过把销钉铰接浮体之间的相对转动定义为广义运动模态的方式，Newman在WAMIT中实现了多个铰接浮体的运动和铰接点处的剪力的计算分析[1]。勾莹等[2]应用边界积分方程方法研究了波浪与2个相连浮箱之间的相互作用，并且考虑了浮箱之间的水动力干扰。沈庆则采用多刚体
船海工程 2018年1期2018-03-01
- 多浮体系统在波浪作用下运动响应的数值仿真研究
094)0 引言浮体系统在波浪循环载荷的作用下容易发生倾覆和共振，设计海上浮体时，需要对浮体的运动姿态及结构进行分析和计算。海上浮体的研究方法一般采用实验研究和理论研究，但是海洋环境极其复杂，实验研究耗时耗力，而理论研究则只能计算比较简单的物理情况，随着计算机技术的发展，数值仿真方法在海洋浮体研究当中越来越占有重要地位。Kashiwagi等[1]在二维情况下对规则形状的浮体运动进行了模拟研究。Koo[2]等对二维情况下驳船浮体在海上的运动进行了数值模拟。H
机械与电子 2018年1期2018-02-03
- 风浪流共同作用下的多浮体系泊性能试验研究
断地涌现，海上多浮体系泊结构也相继出现大量新构型，由于系泊多浮体中各个浮体之间的间距较小，从而使其周围水动力相互作用变得十分显著[1]。由于系泊系统对海上船舶间的定位和安全作业起着至关重要的作用，特别是对于多艘船舶海上过驳作业时，其船-船(ship to ship)之间的相互干扰会产生非常大的副作用，每个浮体对波浪的作用同时也会对其他浮体造成影响，某些局部波浪会发生放大或遮掩，浮体周围流体的运动变得十分复杂，影响整个多浮体系泊系统的稳定性，从而进一步影响整
水道港口 2017年6期2018-01-17
- 海上多浮体作业系统运动响应数值模拟及模型试验
0028)海上多浮体作业系统运动响应数值模拟及模型试验韩旭亮， 谢 彬， 王世圣， 喻西崇， 李 焱(中海油研究总院，北京 100028)为了保证海上多浮体作业系统的安全性和可靠性，基于三维势流理论，采用延迟函数方法，建立了波浪中多浮体作业系统耦合运动的数学模型。该方法充分考虑了多浮体兴波水动力相互作用的影响，综合考查了多浮体在不同浪向角波浪中的运动响应。计算分析了运输船靠近单柱式(Spar)平台安装作业在不同浪向中的运动响应情况，并与模型试验进行比较。研
海洋工程装备与技术 2017年5期2018-01-09
- 群遮效应对海上结构物波漂移力的低减作用
围合理地布设小型浮体群以降低海上建筑物的波漂移力。本文基于波浪交互理论和高阶边界元方法，建立了分析三维多浮体间群遮效应的数值模型。计算结果表明：通过优化外围浮体的尺寸可以降低海上建筑物的波漂移力；本数值模型计入了浮体间的波浪相互干涉作用，对群遮效应的预报更加准确和接近工程实际问题。随着入射波频率的不同，发生群遮效应所对应的外围浮体尺寸不同；群遮效应不仅可以降低所需防护海上建筑物的波漂移力，也可以降低整个浮体群的波漂移力。群遮效应； 多浮体； 波浪交互理论；
哈尔滨工程大学学报 2017年11期2017-12-06
- 新型棘轮止逆波能收集装置建模及数值分析
典型海浪特性，对浮体关键参数及装置转换效率进行了仿真预测。研究结果表明，选取较差波况条件下，发电机仍具有周期性的转矩输入特性及较高的平均发电效率。转换效率；棘轮止逆；波能收集装置；转矩输入特性0 引言为了解决能源供应在社会发展中的瓶颈问题，新能源的使用成为研究热点。波浪能每年九成以上的时间均可用于发电，且技术可开发量约为3×1011W,远超全球每年使用的电能总量[1]，因此设计简单高效的波能收集装置具有极高的工程应用价值。现有的波能利用技术主要是将浮体捕获
中国机械工程 2017年11期2017-06-15
- 近岛礁地形影响下的浮式平台运动响应
复杂的演化，使得浮体附近的波浪呈现一定的非均匀性，不同于常规的长峰规则波，同时礁盘的起伏变化会对波浪中的浮体的运动产生影响，最终使得浮体在复杂地形下的水动力运动响应不同于一般均一水深下的浮体响应。该文通过建立浮体和礁盘地形的耦合水动力模型，计算了礁盘对浮体入射波力、绕射力、辐射水动力系数以及运动的影响，同时与水池模型试验对比了浮体运动，两者较为一致。研究表明复杂地形对浮体的水动力运动存在较大的影响，在某些周期附近会增大浮体的运动响应，因此需要理性考虑复杂地
船舶力学 2017年2期2017-05-04
- Recent Progress in Hydrodynam ic M odel Test for Two Floating Bodies at Close Proxim ity in W aves
172.波浪中两浮体水动力干扰模型试验研究综述周广礼1，肖汶斌2，欧勇鹏1（1.海军工程大学舰船工程系，武汉430033；2.国防科学技术大学海洋科学与工程研究院，长沙410073）波浪中两浮体的水动力干扰问题主要来自于海上补给作业实践。目前，国内外已有多家水池机构可开展两浮体的零航速模型试验，而有航速状态下两船模型试验的数据十分稀少且珍贵。为此，文章重点介绍了国内外相关机构开展的两浮体间流体共振模型试验、零航速和有航速下的两浮体模型试验概况，并分析了波浪
船舶力学 2016年9期2016-05-15
- 新型对接棱台状FPSO的浮体参数和水动力分析
棱台状FPSO的浮体参数和水动力分析王文华，姚宇鑫，黄 一，叶茂生 （大连理工大学船舶工程学院，116024辽宁大连）为解决传统船型和棱柱筒状FPSO的性能局限，提出一种具有对接棱台状浮式主体的新概念FPSO.根据所研发的新型对接棱台状浮体模型，确定了能够反映浮体几何形状、FPSO基本功能和水动力性能的5个相互独立的外形参数.然后，采用基于频域势流理论的边界元数值模拟方法研究了新型对接棱台状浮体在波浪中的运动响应，并且定性分析了不同浮体外形参数（下倾角、水
哈尔滨工业大学学报 2015年10期2015-06-15
- 谈浮体式移动泵船的安装与固定
256500）谈浮体式移动泵船的安装与固定齐树栋，刘涛，舒立华 （山东省胶东调水工程博兴管理站，山东 博兴 256500）【摘要】以2014年引黄济青段通过启用泵船应急抗旱为例，详细介绍了泵船安装的整个过程，为类似工程的实施提出了思路和建议。【关键词】引黄济青；泵船；浮体；安装固定2014-08，由于黄河水情不好，山东省胶东调水局决定启用防汛抗旱应急工程浮体式移动泵船（以下简称泵船）。由于时间紧、任务重，根据施工现场的实际情况，必须要考虑到水泵及附体的具体
山东水利 2015年4期2015-04-06
- 系泊型浮体运动的无网格法数值模型
,西安)系泊型浮体运动的无网格法数值模型曹文瑾,孙中国,席光(西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安)针对系泊型浮体在运动中可能出现的绳索保持绷紧、由绷紧变松弛、保持松弛和由松弛变绷紧等4种状态,基于移动粒子半隐式法基本流固耦合模型,提出了一种刚体运动状态判定机制。对浮体受到绳索牵引而运动受限的情况提出了一种处理方法:按体积分的形式计算流体对浮体的压力、重力和它们的力矩,求解刚体动量方程和转动量方程得到浮体的速度和角速度,浮体因受到绳索作用而
西安交通大学学报 2015年3期2015-03-14
- 铰接多浮体系统在规则波作用下的运动响应
24 )铰接多浮体系统在规则波作用下的运动响应王 桂 波， 勾 莹*， 滕 斌， 曹 光 磊( 大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024 )基于线性势流理论，利用模态法在频域内研究了铰接多浮体结构在规则波作用下的运动响应．首先采用边界元法建立边界积分方程求解水动力系数及波浪激振力，然后基于最小势能原理采用拉格朗日乘子法推导出系统的约束矩阵，并利用该约束矩阵建立系统运动方程求解各运动模态的运动响应幅值．通过与已发表的5个铰接漂
大连理工大学学报 2014年6期2014-09-07
- 浮体闸动水沉浮过程水力特性
215128)浮体闸动水沉浮过程水力特性傅宗甫1,殷晓锦1,顾晓峰2(1.河海大学水利水电学院,江苏南京 210098;2.苏州市太湖水利规划设计院,江苏苏州 215128)为了解新型浮体闸在动水中沉浮过程的水力特性,基于水力学模型试验,分析了水舱进(排)水量、浮体闸沉浮速度、抗倾覆特性及浮体闸对底板的撞击力变化,提出了倾覆率的概念,推导了浮体闸静水沉浮速度公式,并与动水沉浮实测值进行了比较与分析,研究了浮体闸倾覆率与压舱的关系,得到了最大撞击力与进水流
水利水电科技进展 2014年5期2014-07-02
- 浅吃水超大型浮体连接器动力响应
2）浅吃水超大型浮体连接器动力响应刘 超，祁恩荣，陆 晔（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）采用刚性模块柔性连接器（RMFC）模型，柔性连接器假定为线性弹簧模型。基于三维势流理论计算浮体水动力，从而得到连接器的动力响应。计算并比较了3种不同模型在7级海况作用下的连接器动力响应，研究了浅水效应对连接器动力特性的影响，得到超大型浮体连接器动力响应一定的规律，从而为浅吃水超大型浮体连接器的设计提供一定的参考。VLFS；RMFC；浅吃水；连接器载荷1
船舶力学 2014年5期2014-01-19