水下平板式防波堤运动响应分析.pdf

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1、第16卷第8期2012年8月船舶力学JournalofShipMechanicsV01．16No．8Aug．2012文章编号：1007—7294(2012)08—0901—06水下平板式防波堤运动响应分析王科，辛颖，张志强(大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室，工程力学系，辽宁大连116024)摘要：文章研究了由两种不同材料组成的水下平板结构在入射波浪作用下的运动响应。研究发现：(1)两种材料组成的平板运动幅值变化趋势基本相同，质量轻的平板运动幅值较大；(2)在垂荡方向随着相对板长的增加，运动幅值变化较大，在KB／2=O．3有极值存在；(3)在

2、横荡方向，运动幅值在KB／2≤1．0时，变化不大，当KB／2>1．0时，运动幅值迅速减小；(4)横摇时，随着相对板长KB／2的逐步增加，转动角度先增加后减小，在KB／2=1．2附近出现极值。关键词：边界单元法；板式防波堤；运动幅值中图分类号：U656．2文献标识码：AMotionanalysisofsubmergedplatetypebreakwaterWANGKe，XINYing,ZHANGZhi-qiang(StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，Department

3、ofEngineeringMechanics，DalianUniversityofTechnology，116024，China)Abstract：Inthispaper，themotionresponseofsubmergedplatetypebreakwatermadebytwodifferentma-terials(steelconcreteandpuresteel)isstudiedcarefully．Theresultsshowthat：(1)Themotionamplitudesoftheplatesthatmadeupoftwodiffe

4、rentmaterialshaveroughlythesamevariancetendency；(2)Forheave，withtheincreaseoftherelativeplatelength，themotionamplitudechangesgreatlyandhasextremevalueatKB／2=O-3；(3)Forsway，themotionamplitudechangesslowlywhenKB／2≤1．0，butdecreasesrapidlywhenKB／2>1．0；(4)Forroll，withtheincreaseofthe

5、relativeplatelength，therotationangleincreasesfirstlyandthendecreases．TheextremevalueisatKB／2=I．2．Keywords：boundaryelementmethod；platetypebreakwater；motionresponse1引言水下平板式防波堤具有保持堤内海水交换的能力，在海岸侵蚀区域、海水养殖区域或者深海钻井平台的外围防护区域具有重要而实际的工程应用价值，因此近年来该种防波堤结构的水动力特性的研究越来越受到海洋工程界的重视。从工程应用的角度考虑，水下

6、平板式防波堤可采用固定式和浮式两种主要形式。其中浮式形式更能适用于深水防波堤的需要，因此，对于这种形式的防波堤的水动力响应分析是很有必要的。关于透空型式防波堤的水动力特性研究，前人已做了大量的数学推导和实验工作。(华蕾娜，余锡平[11；侯勇，王永学等人[珥；Dong等人[31；何军等人嗍；尹德军等人[51；MasashiKashiwagietal【q；Hong等人[71；收稿日期：2012—01—20作者简介：王科(1970一)，男，大连理工大学工程力学系讲师，研究方向：海洋工程，波浪与结构物相互作用E—mail：kwang@dlut．edu．cn；辛

7、颖(1987一)，男，硕士研究生。902船舶力学第16卷第8期Kojimar81；严以新等人[卅；王巨轮，朱承【1叫；王科[111；王国玉等人【1习)。Siew和Hurley[”1采用匹配远场渐进展开式的方法求解有限水深水下潜板的绕射问题；PatarapanichI嘲采用有限元的方法求解了有限水深水下平板的绕射问题；Mclvert·51采用有限区域特征值展开方法求解了系泊状态水下平板的绕射问题；Parson和MartinI，61建立了一个高阶奇异积分方程，通过求解水下水平薄板两侧不连续速度势的方法研究该薄板的绕射问题。Neelamani和Reddytl

8、71，Yu和Chwangll81及Usha和Gayathritl91采用特征值有限区域级数逼近