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FPSO储油轮与半潜式平台波浪载荷三维计算方法研究

第1章 绪论第1-30页
 1.1 课题研究的目的与意义第13-15页
 1.2 浮体运动与波浪载荷理论研究综述第15-23页
  1.2.1 切片理论第15-18页
  1.2.2 统一细长体理论第18页
  1.2.3 二维半理论第18页
  1.2.4 三维水动力理论第18-23页
 1.3 浮体砰击与上浪理论研究综述第23-26页
  1.3.1 底部砰击第23-25页
  1.3.2 外张砰击第25-26页
  1.3.3 上浪砰击第26页
 1.4 浮体设计载荷计算与结构强度直接分析研究综述第26-27页
 1.5 本文的主要工作第27-30页
第2章 浮体湿表面网格自动生成方法第30-46页
 2.1 概述第30页
 2.2 几种插值算法的对比与选择第30-36页
  2.2.1 Akima插值算法第31-32页
  2.2.2 普通三次样条函数第32-34页
  2.2.3 累加弦长的三次参数样条函数第34-36页
 2.3 浮体湿表面网格的自动生成第36-40页
  2.3.1 船舯网格的自动生成第36-37页
  2.3.2 艏艉网格的自动生成与封接第37-39页
  2.3.3 立柱网格的自动生成与衔接第39页
  2.3.4 横梁网格的自动生成与衔接第39-40页
 2.4 浮体湿表面网格的进一步处理第40-41页
  2.4.1 处理不规则频率问题时的浮体湿表面网格第40页
  2.4.2 时域非线性计算时的浮体湿表面网格第40-41页
 2.5 算例分析第41-44页
  2.5.1 FLOKSTRA集装箱船湿表面网格生成第41-43页
  2.5.2 文昌号FPSO储油轮湿表面网格生成第43-44页
  2.5.3 NH5半潜式平台湿表面网格生成第44页
 2.6 本章小结第44-46页
第3章 浮体运动与波浪载荷计算的三维线性频域方法第46-94页
 3.1 概述第46-47页
 3.2 非定常扰动势定解条件的建立和求解第47-54页
  3.2.1 非定常扰动势的定解条件第47-51页
  3.2.2 非定常扰动势求解的源汇分布法第51-53页
  3.2.3 三维水动力系数和绕射势的求解第53-54页
 3.3 扩展的边界积分法处理不规则频率问题第54页
 3.4 锚泊系统的恢复力第54-61页
  3.4.1 锚链局部坐标系第54-55页
  3.4.2 组合锚链的参数描述第55-56页
  3.4.3 组合锚链的基本关系式第56页
  3.4.4 链端刚度第56-60页
  3.4.5 组合锚链的恢复力第60-61页
 3.5 运动方程的建立和求解第61-66页
  3.5.1 浮体在规则波中的运动方程第61-63页
  3.5.2 流体静力载荷与流体静力系数第63-64页
  3.5.3 流体动力载荷第64-65页
  3.5.4 浮体运动响应的稳态解第65-66页
 3.6 脉动压力与剖面载荷响应第66-69页
  3.6.1 浮体湿表面的脉动压力第66-67页
  3.6.2 浮体剖面载荷响应第67-69页
 3.7 算例分析第69-92页
  3.7.1 Wigley数学船型计算分析第69-80页
  3.7.2 FLOKSTRA集装箱船计算分析第80-87页
  3.7.3 NH5半潜式平台计算分析第87-88页
  3.7.4 文昌号FPSO储油轮计算分析第88-92页
 3.8 本章小结第92-94页
第4章 浮体运动与波浪载荷计算的三维非线性时域方法第94-123页
 4.1 概述第94-95页
 4.2 作用在浮体上的非线性流体载荷第95-98页
  4.2.1 流体静力载荷第95-96页
  4.2.2 波浪主干扰力第96页
  4.2.3 波浪绕射力第96-97页
  4.2.4 辐射力第97页
  4.2.5 锚泊系统的恢复力第97页
  4.2.6 波浪绕射力和辐射力的简化算法第97-98页
 4.3 浮体非线性运动方程第98-99页
 4.4 斜浪求解发散问题的处理第99-100页
 4.5 浮体表面非线性压力和剖面非线性波浪载荷第100-101页
 4.6 算例分析第101-121页
  4.6.1 线性时域解和线性频域解的对比验证第101-103页
  4.6.2 流体力非线性程度分析第103-111页
  4.6.3 运动及剖面载荷非线性程度分析第111-118页
  4.6.4 非线性脉动压力与模型试验对比分析第118-121页
 4.7 本章小结第121-123页
第5章 浮体砰击与上浪计算方法研究第123-145页
 5.1 概述第123-124页
 5.2 底部砰击载荷预报第124-126页
 5.3 外张砰击载荷预报第126-127页
  5.3.1 动量砰击理论第126页
  5.3.2 瓦格纳型砰击理论第126-127页
 5.4 上浪载荷预报第127-136页
  5.4.1 上浪压力载荷计算第127-128页
  5.4.2 上浪水高度分布预报的理论基础第128-135页
   5.4.2.1 明渠非恒定流的基本方程式第128-129页
   5.4.2.2 圣维南方程组求解的特征线法第129-131页
   5.4.2.3 溃坝模型第131-133页
   5.4.2.4 洪水波模型第133-135页
   5.4.2.5 对上述模型的改进第135页
  5.4.3 上浪砰击的发生条件与上浪载荷计算第135-136页
 5.5 计及砰击与上浪载荷的浮体非线性运动方程第136-137页
 5.6 算例分析第137-143页
  5.6.1 两种模型上浪高度分布计算第137-139页
  5.6.2 上浪载荷预报方法的验证分析第139-141页
  5.6.3 文昌号FPSO储油轮上浪载荷计算及对运动与载荷的反馈第141-143页
 5.7 本章小结第143-145页
第6章 FPSO储油轮及半潜式平台的设计载荷计算与结构强度评估第145-170页
 6.1 概述第145-146页
 6.2 浮体设计载荷计算方法第146-150页
  6.2.1 设计波方法第146-148页
  6.2.2 谱分析方法第148-150页
 6.3 浮体湿表面脉动压力载荷的后处理第150-152页
  6.3.1 脉动压力的直接计算方法第150-151页
  6.3.2 脉动压力的间接计算方法第151-152页
 6.4 压力载荷的施加与结构强度分析第152-153页
 6.5 算例分析第153-169页
  6.5.1 文昌号和友谊号FPSO储油轮设计载荷计算分析第153-155页
  6.5.2 NH5半潜式平台设计载荷计算分析第155-158页
  6.5.3 压力载荷不同转换方法的对比分析第158-162页
  6.5.4 转换压力重积分剖面载荷值与原始值的对比验证第162-163页
  6.5.5 NH5半潜式平台结构强度评估第163-165页
  6.5.6 友谊号FPSO储油轮结构强度评估第165-169页
 6.6 本章小结第169-170页
结论第170-173页
参考文献第173-189页
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果第189-191页
致谢第191页

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