正交异性超大浮体的水动力学分析

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关于超大浮体(VLFS)的研究开始于上个世纪八十年代。1991年,在美国的夏威夷召开了第一次关于VLFS的国际性会议。在那次会议之后,陆续有关于VLFS的文章发表。目前,VLFS的研究工作在ITTC和ISSC中占据了很重要的地位。全世界每年有超过100篇的论文发表。在我们国家,吴有生院士是第一个将这个概念引入学术领域的人。此外,他还推荐王大云和杜双兴两位博士与国外的研究人员共同合作,使用三维水弹性理论研究VLFS。 超大浮体的用途主要表现在三个方面:作为科研基地,开发海洋资源;作为解决陆地资源匮乏的手段之一。 研究VLFS的方法主要有两种,即直接法和模态分析法。大多数研究中使用的模态分析法,在使用这种方法时频率的计算是很重要的。最近的几年,直接法也逐渐被采用。关于VLFS研究的发展趋势主要分四个部分:复杂海洋环境中的响应;计算效率的提高;非线性的影响;简单的估计方法的探求。 在本文的研究中,主要使用了直接法。取一正交异性的矩形层合板模型作为研究对象,它由两层单层板组成,长为1000米,宽为500米。将其分为625个小的矩形板单元。在流体部分的计算中采用布源法,求得每个小单元形心处的源强。结构部分的计算采用了4节点矩形单元,通过确定层合板的广义刚度系数得到单元的弹性矩阵,并组成结构的总刚度阵。之后,将水动力附加系数加到结构的刚度阵和质量阵中进行求解。 当然,本文中还有很多不足之处。由于计算机的内存限制,只划分了625个单元,精度上是比较差的。此外在流体与结构的耦合方法上也有可以改进的地方。这些缺憾,如果以后有机会再进行这方面的研究一定会进一步完善。
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