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《波浪作用下的弹性支撑圆柱体纵向振动响应分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI：10.3969/j.issn1000-4874.2011.06.010波浪作用下的弹性支撑圆柱体*纵向振动响应分析112苏炜,詹杰民,李毓湘（1.中山大学工学院应用力学与工程系,广州510275,Email:suwei@mail.sysu.edu.cn;2.香港理工大学土木及结构工程系）摘要：此文通过试验研究了垂直安放的单个弹性圆柱在规则波作用下的纵向振动响应，并与求解弹性柱体的运动方程得到的响应结果进行了比较，其中运动方程中描述柱体所受的水动力。对比使用了Morison公式，以及绕射理论的计算方法，由试验和理论解的结果给出Morison公式的适用性范
2、围。关键词：IHB方法；绕射；Morison公式中图分类号：O353.2文献标识码：AIn-lineresponseofverticalcylindersinregularandrandomwaves112SUWei,ZHANJie-min,LIYu-xiang(1.DepartmentofAppliedMechanicsandEngineering,SchoolofEngineering,SunYat-senUniversity,Guangzhou510275,China;2.DepartmentofCivilandStructuralEngineering
3、,theHongKongPolytechnicUniversity,HongKong,China)Abstract:Thein-lineresponseofaverticalflexiblymountedcylinderinregularandrandomwavesisreportedinthispaper.Boththeoreticalanalysesandexperimentalmeasurementshavebeenperformed.ThetheoreticalpredictionsarebasedontheMorisonequationwhichis
4、solvedbytheincrementalharmonicbalancemethod.ExperimentsarethenperformedinawaveflumetodeterminetheaccuracyoftheMorisonequationinpredictingthein-lineresponseofthecylinderinregularandrandomwaves.Theinteractionbetweenwavesandvibratingcylindersareinvestigated.Keywords:IHBmethod;diffracti
5、on;Morisonequation*收稿日期:2011-05-30(2011-07-20修改稿)基金项目:国家海洋公益性行业科研专项项目(201005002)和中山大学后备重点课题项目作者简介:苏炜(1979－),男,江西南昌人,工程师,博士.通信作者:詹杰民,Email:stszjm@mail.sysu.edu.cn714水动力学研究与进展A辑2011年第6期图1波浪槽以及垂直安放的柱体mxcxkx&&+&+=F(1)s1引言根据Morison公式，运动的柱体受到的波浪力可以写成近海结构受到的最主要的外力是波浪力。近50多年来人们对作用在结构上的波浪力做了
6、广泛的0ρD22研究，至今这仍然是近海力学中的一个基本研究课F=∫CD()uxuxwz−−&&()d++题。问题的复杂性主要在于很难精确确定流体在物−d2体附近的流动分离和涡旋释放等复杂的流动现象，以及如何把实验室的研究结果外推应用到千变万0022ρρππDD化的海洋环境中去。∫∫Cum()&&−+x&ddzu&z(2)44−−dd固定柱体在一维往复振荡的水流作用下的受[1]力前人已经做过很多的研究。Sarpkaya和Isaacson将（2）代入（1）式可得对早期一定KC数范围内的工作做了一个综述。[2]Tatsuno和Bearman研究了不同KC数下的涡的类
7、02⎛⎞ρπD型，以及其对柱体受力的影响。Angrilli和⎜⎟mC+dz&&xc++=xk&x[3][4]∫msCossalter，Kaye和Maull，以及Hayashi和4⎝⎠−d[5]Chaplin已经研究了横向振动的柱体的共振问题。[6]Williamson推导了一个利用Morision公式计算来0ρD22流引起的力的方程，并预测了柱体振动响应。Li∫CuD()−x&&()u−++xwdz[7]2等进行了试验和理论研究，得到了水平安放的弹−d性柱体在波浪下的响应，研究表明在试验KC数范02围内基于Morison公式的水动力模型仍然可以得到ρπD满意的
8、结果。滕斌等[8]采用解析的方法计算了
