海洋結(jié)構(gòu)物吊裝入水砰擊動(dòng)力學(xué)特性
定 價(jià):118 元
- 作者:昝英飛,袁利毫
- 出版時(shí)間:2025/11/1
- ISBN:9787030790774
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:P75
- 頁(yè)碼:113
- 紙張:
- 版次:1
- 開(kāi)本:B5
結(jié)構(gòu)物海上入水安裝是海洋工程領(lǐng)域的重要研究方向,對(duì)保障大型海上結(jié)構(gòu)的安全和高效運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義。本書(shū)系統(tǒng)闡述了海上入水安裝的背景意義與方法,基于已有的吊裝入水實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究介紹模型實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)值模擬的基本原理;在此基礎(chǔ)上,從模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩個(gè)角度,對(duì)涉及氣、液兩相流交界面變化的復(fù)雜結(jié)構(gòu)物在靜水與波浪條件下從接近水面、穿透水面到完全入水的全過(guò)程進(jìn)行研究;深入探討入水過(guò)程中的入水力與結(jié)構(gòu)物運(yùn)動(dòng)變化,內(nèi)容涵蓋靜水強(qiáng)迫入水、規(guī)則波吊裝入水、不規(guī)則波吊裝入水及不規(guī)則波懸停等內(nèi)容;著重分析波浪吊裝入水過(guò)程中纜繩張力的動(dòng)態(tài)特性,為實(shí)際吊裝入水作業(yè)的極限吊裝速度與適宜海況的評(píng)估提供理論支撐。
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國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃國(guó)家自然科學(xué)基金科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)\人工智能學(xué)會(huì)會(huì)員,國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室/中心骨干成員.
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 結(jié)構(gòu)物海上安裝研究背景 1
1.2 結(jié)構(gòu)物海上安裝方法綜述 2
1.3 結(jié)構(gòu)物吊裝法安裝研究意義 8
1.4 結(jié)構(gòu)物吊裝法安裝研究概述 9
1.4.1 結(jié)構(gòu)物吊裝入水實(shí)驗(yàn)研究 9
1.4.2 結(jié)構(gòu)物吊裝入水?dāng)?shù)值研究 10
本章參考文獻(xiàn) 12
第2章 結(jié)構(gòu)物吊裝入水模型實(shí)驗(yàn) 16
2.1 模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和原理 16
2.1.1 實(shí)驗(yàn)水池和結(jié)構(gòu)物模型 16
2.1.2 相似準(zhǔn)則及無(wú)量綱系數(shù) 19
2.2 模型實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計(jì) 19
2.2.1 靜水強(qiáng)迫入水實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計(jì) 19
2.2.2 規(guī)則波吊裝入水實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計(jì) 20
2.2.3 不規(guī)則波吊裝入水實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計(jì) 20
2.3 模型實(shí)驗(yàn)布置 20
2.3.1 靜水強(qiáng)迫入水實(shí)驗(yàn)布置 20
2.3.2 規(guī)則波吊裝入水實(shí)驗(yàn)布置 21
2.3.3 不規(guī)則波吊裝入水實(shí)驗(yàn)布置 22
2.4 本章小結(jié) 22
本章參考文獻(xiàn) 23
第3章 結(jié)構(gòu)物吊裝作業(yè)數(shù)值方法 24
3.1 湍流模型 24
3.1.1 RANS湍流模型和數(shù)值計(jì)算方法 24
3.1.2 湍流封閉模型 25
3.2 剛體運(yùn)動(dòng)方程 26
3.3 流體體積函數(shù)法 28
3.3.1 流體體積函數(shù)法原理 28
3.3.2 自由液面波浪條件 29
3.4 計(jì)算域邊界條件及壁面處理 30
3.4.1 邊界條件的定義和性質(zhì) 30
3.4.2 壁面處理和壁面距離 30
3.5 重疊網(wǎng)格和自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化技術(shù) 32
3.5.1 重疊網(wǎng)格 32
3.5.2 自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化技術(shù) 33
3.6 本章小結(jié) 36
第4章 結(jié)構(gòu)物靜水強(qiáng)迫入水分析 37
4.1 強(qiáng)迫入水?dāng)?shù)值模型建立 37
4.1.1 數(shù)值研究方案 37
4.1.2 計(jì)算域與邊界條件 38
4.1.3 網(wǎng)格設(shè)置與獨(dú)立性檢驗(yàn) 38
4.2 強(qiáng)迫入水?dāng)?shù)值模型驗(yàn)證 40
4.3 強(qiáng)迫入水?dāng)?shù)值結(jié)果分析 45
4.3.1 強(qiáng)迫入水砰擊時(shí)刻 45
4.3.2 沖擊持續(xù)時(shí)間及沖量 47
4.3.3 強(qiáng)迫入水垂向力估計(jì) 49
4.3.4 結(jié)構(gòu)物動(dòng)壓力分布 51
4.4 本章小結(jié) 54
本章參考文獻(xiàn) 54
第5章 結(jié)構(gòu)物規(guī)則波吊裝入水 56
5.1 規(guī)則波吊裝入水?dāng)?shù)值模型建立 56
5.1.1 數(shù)值研究方案 56
5.1.2 計(jì)算域與邊界條件 56
5.1.3 網(wǎng)格設(shè)置 57
5.2 規(guī)則波吊裝入水?dāng)?shù)值模型驗(yàn)證 58
5.3 規(guī)則波吊裝入水?dāng)?shù)值結(jié)果分析 60
5.3.1 規(guī)則波對(duì)結(jié)構(gòu)物入水特征參數(shù)的影響 60
5.3.2 規(guī)則波對(duì)結(jié)構(gòu)物運(yùn)動(dòng)的影響 66
5.3.3 規(guī)則波對(duì)纜繩拉力的動(dòng)態(tài)影響 69
5.3.4 吊裝入水作業(yè)極限海況的估計(jì) 79
5.4 本章小結(jié) 80
本章參考文獻(xiàn) 81
第6章 結(jié)構(gòu)物不規(guī)則波吊裝入水 82
6.1 不規(guī)則波吊裝入水?dāng)?shù)值模型驗(yàn)證 82
6.2 不規(guī)則波吊裝入水?dāng)?shù)值結(jié)果分析 84
6.2.1 不規(guī)則波對(duì)結(jié)構(gòu)物入水特征參數(shù)的影響 84
6.2.2 不規(guī)則波對(duì)結(jié)構(gòu)物運(yùn)動(dòng)的影響 85
6.2.3 不規(guī)則波對(duì)纜繩拉力的動(dòng)態(tài)影響 89
6.2.4 不規(guī)則波海況作業(yè)最少仿真次數(shù)確定 91
6.3 本章小結(jié) 93
本章參考文獻(xiàn) 93
第7章 結(jié)構(gòu)物不規(guī)則波懸停分析 94
7.1 不規(guī)則波懸停實(shí)驗(yàn)布置 94
7.2 不規(guī)則波懸停實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 97
7.2.1 懸停位置對(duì)相對(duì)力的影響 98
7.2.2 懸停位置對(duì)縱搖角和橫搖角的影響 100
7.2.3 相關(guān)參數(shù)的譜分析 104
7.2.4 動(dòng)態(tài)影響分析 105
7.3 不規(guī)則波懸停數(shù)值模擬 110
7.4 本章小結(jié) 112
本章參考文獻(xiàn) 113