【摘 要】
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本文研究箱式超大型浮体(VLFS)在随机波浪和近岸水域中的线性水弹性响应。根据结构和流体运动的线性假定,将VLFS在波浪中运动的流固耦合问题分为结构运动部分和流体运动部分,
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本文研究箱式超大型浮体(VLFS)在随机波浪和近岸水域中的线性水弹性响应。根据结构和流体运动的线性假定,将VLFS在波浪中运动的流固耦合问题分为结构运动部分和流体运动部分,其中采用Mindlin板理论对VLFS进行模型化,以及三维频域线性势流理论建立流体运动模型,并通过有限元—边界元(FEM-BEM)混合法和模态叠加法对VLFS在波浪中的流固耦合运动方程进行求解。全文研究了VLFS在两类情况下的水弹性响应,即VLFS在等水深流域中受随机波浪作用的情况以及VLFS在近岸水域中受规则波作用的情况。对于第一种情况,结合虚拟激励法和FEM-BEM混合法,提出了用于分析VLFS在等水深流域中受不规则波作用的平稳随机响应的快速方法。通过将计算结果与试验值和传统方法的计算值进行比较,证实了该方法的准确性和高效性。对于第二种情况,首先采用高阶边界元法计算线性规则波在近岸水域中的传播,之后根据完全匹配层理论建立近岸水域中线性势流理论的辐射边界条件,最后结合FEM-BEM混合法提出了VLFS在近岸水域中水弹性响应的计算方法。通过3个算例对计算方法的准确性和稳定性进行了研究,证实了该方法适用于VLFS在近岸水域中水弹性响应的分析。
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