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《基于脉冲响应函数法计算小尺度圆柱上的不规则波浪力》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、2011年2月水运工程Feb.2011第2期总第450期Port&WaterwayEngineeringNo.2SerialNo.450基于脉冲响应函数法计算小尺度圆柱上的不规则波浪力*1112林子,滕斌,宁德志,时忠民（1.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；2.中海石油研究中心，北京100027）摘要：通过对波动传递函数的逆傅里叶变换建立脉冲响应函数的解析表达式，在仅已知不规则波波面过程线的情况下，利用脉冲响应函数与已知波面序列的卷积求得不规则波的速度场，并计算不规则波浪序列引起的水质点速度、加速度。通
2、过与线性波浪叠加法的对比验证了方法的正确性，并应用Morison方程计算小尺度圆柱上的不规则波浪力。对不规则波浪力进行频谱分析得到：在非线性较弱时，脉冲响应法求得的波浪力谱与线性谱分析法的波浪力谱较为接近。随着波浪非线性的增强，脉冲响应法求得的速度力谱与线性谱分析法相比峰值不断增大，在低频和高频处能量增多，在主要能量区的谱宽也不断增加，而惯性力谱与线性谱分析方法结果基本相同。关键词：不规则波；脉冲响应函数；Morison方程；波浪力中图分类号：P751文献标志码：A文章编号：1002-4972（2011）02-0011-05Irreg
3、ularwaveforcesonsmall-diametercylinderbasedonimpulseresponsefunctionmethodLINZi1,TENGBin1,NINGDe-zhi1,SHIZhong-min2(1.TheStateKeyLaboratoryofCoastalandOffshoreEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China;2.ResearchCenter,ChinaNationalOffshoreOilCorporatio
4、n,Beijing100027,China)Abstract:AnanalyticalexpressionoftheimpulseresponsefunctionwaspresentedbytheinverseFourierTransformofthetransferfunction.Thevelocityofirregularwaveswasgainedbycalculatingtheconvolutionofthetimehistoryofwaveandtheimpulseresponsefunction,forthecasewh
5、ereonlythewavetimehistoryofirregularwaveswasknown.Byacomparisonwiththesuperpositionmethodofthelinearirregularwaves,theproposedapproachwasverifiedandtheirregularwaveforceswerecalculatedbyusingMorisonequation.Resultsofspectrumanalysisshowthatthespectrumsofwaveforcesfromth
6、eimpulseresponsemethodareclosetothatoflinearspectrumanalysismethodinconditionofweaknonlinearity.Forthevelocityforces,withtheincreaseofnonlinearity,theenergyincreaseinthehighandlowfrequencyregionsofspectrumsandpeakvaluescontinuetoincreasebyusingimpulseresponsemethod.Mean
7、while,thespectralwidthofthemainenergyregionisalsoincreased.Fortheinertialforces,thespectrumsareinfactidenticalbyusingthetwomethods.Keywords:irregularwave;impulseresponsefunction;Morisonfunction;waveforce近些年来海上油气勘探开发业不断向深海发构物的形状各异，其中细长结构物是最常见的结展，深海中更加恶劣的海洋环境对海工结构物的构之一，它们
8、在实际海洋中受到的最主要的荷载作用更大，结构物的运动响应更为严重。海工结来源于波浪。由于在实际海域中波浪是极其不规收稿日期：2010-07-29*基金项目：国家自然科学基金（10772040和50921001）；国家科技
