波浪中多船多墩柱受力和运动的快速计算方法.pdf

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1、第14卷第11期2010年11月船舶力学JoumalofShjpMechanicsVoLl4No．11Nov．2010文章编号：1007—7294(20lO)ll一1227一14波浪中多船多墩柱受力和运动的快速计算方法黄明汉，邹志利(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)摘要：文章对多船多墩柱相互作用问题提出了一个快速计算方法。该方法是将船体剖面用具有相等面积的等效矩形代替，并将流场划分为船底与水底之间的内场和船侧面之外的外场。对内场。采用简单的解析解；对外场，由于剖面是矩形的，所以可采用在船体水面周线上分布源汇的简单的源汇分布法。对内外场进行耦合匹配进行求

2、解。直立柱体则相当于船底和水底之间间隙为零的情况，所以上面也可包括直立柱体的情况，这样该方法对多船多墩柱的问题可以给出简便快速的算法。通过与试验结果和数值结果的比较，验证了文中计算的有效性。关键词：多船；波浪力；船运动响应；源汇分布法中图分类号：U662．2文献标识码：AAsimpleandemcientcalculatingmethodformultipleshipsandpiersinwaVesHUANGMin雷一}I帆，zoUZhi．1i(SlateKeyIJabomtoryofCo鹅tal觚d0盯sho陀Engineering，Dali蚰UIIive坞时of7rechnolo

3、gy，Dali卸116024，Chim)Abstract：Asimpleande佑cjentcaJculatingmethodf打multipleshipsandpie瑙inwavesispresented．Themethodis印pro嫡matingtllesllip∞ctionbyarectande试thtlles锄ea陀a鹪tIlatoftIleoriginalship∞c吐∞．r11len，tlIen唧fieldisdiyidedintoi衄erd咖ainbelow‰shjp妇嘲锄d‰ollterdoITlainbeside8KphLdl．rnlevek毋呲rItialiII

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5、锄dothermmlericalI℃PsIIlts．Thei卫lteracti册sof脚oandtk℃es}Iipsm00ringne盯al鲫gl℃ctandepierarjecalculated锄ddjscussed．Keywo“b：I姗ltiple8hips；waVeforces；6hipmotions；∞urce—sinkdistribution1引言分析船舶在波浪中运动对保障船舶安全性和港口海岸的设计有着十分重要的意义。对航行中船舶和采油平台一类的单个结构物的计算可以采用通常的三维源汇分布法【M，但对于多条船和多个物体之间相互作用的计算，这一方法计算量还很大。目前，这类多物体

6、问题也越来越多地出现在工程设计中网，如海上飞机场等超大型浮体会涉及多个大型结构物在波浪中的受力和运动的计算，深水港口也常采用群墩式的大型码头结构。对这样多物体之间相互干扰的波浪问题，采用通常的三维源汇分布法就会遇收稿日期：2010-05—24修改日期：2010埘一06基金项目：辽宁省教育厅创新团队资助项目作者简介：黄明汉(1981一)，男，大连理工大学博士研究生，从事波浪与结构物相互作用研究。船舶力学第14卷第ll期到计算量大的问题，尤其是在考虑包括各种频率的不规则波时，计算网格划分也会随波浪频率的不同而有所不同，这样需要不断地重新划分网格，使得计算耗时长，往往不能满足工程的需要，因

7、此，需要发展更为简单快速的计算方法。对解决以上问题，本文提出了一个快速简便的计算方法。该方法把计算域分为船体底面和水底之间的内场和船侧面之外的外场，对内场底面流动采用简单的解析解，对外场采用在船体水面周线上分布源汇的简单的源汇分布法，后者与直立墩柱的源汇分布法类似，这样使得通常的三维源汇分布法需要求解源汇在整个船体的分布转化为仅需要求解源汇在物体水面周线上的分布，大大减少了计算量，尤其是对多船多柱体的工程计算问题。2计算模型的建立针对波浪中多物体的情况，这