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 |