弧型布置的浮式防波堤水动力响应分析

非直线型布置的浮式防波堤对多浪向的掩护效果更佳,但其水动力响应相比直线型结构更为复杂,能否满足工程设计要求亟待研究,对此提出浮式防波堤弧型布局设计方案。基于三维势流理论对弧型布置的浮式防波堤的水动力性能进行频域和时域分析,计算得到运动幅值响应算子。在此基础上,考虑环境载荷和系统系泊与防波堤之间的耦合作用,研究其运动响应和系泊缆张力,并将所得结果与直线型布置的浮式防波堤数值计算结果相对比。分析结果表明:直线型布置的浮式防波堤在横浪作用下的横摇响应剧烈,在斜浪作用下存在横倾角;弧型布置的浮式防波堤在横浪和斜浪作用下的运动相对稳定,水动力性能表现更佳。

冰区海上风机支撑结构疲劳评估方法研究

采用谱分析的方法,对冰区作业的海上风机支撑结构进行疲劳损伤评估。基于风冰散布图,将海上风机所受的风载荷和连续挤压冰载荷作为系统输入,热点应力作为输出,运用随机振动理论与主应力线性化方法,对冰区海上风机支撑结构进行疲劳评估。以某2 MV海上风机支撑结构为计算实例,验证频域疲劳评估方法的准确性。频域方法与时域方法计算结果吻合较好,证明了频域方法的快速有效,可用于快速评估风机支撑结构的疲劳损伤。

振荡浮子式波能发电浮堤一体化装置性能研究

文章提出一种带消波水道的方箱型浮式防波堤与振荡浮子式波浪能发电一体化装置概念设计方案,应用ANSYS Fluent软件,通过锚泊线准静态法、多体耦合动力学理论与Newmark-β法对一体化装置进行耦合水动力计算,分析不同阻尼及水道构型参数对集成系统消波与俘能效率的影响。结果表明,在阻尼选取区间内,线性等效电磁阻尼的俘能效率整体上大于Coulomb等效液压阻尼,增加浮子质量或增加线性阻尼系数,均可提升一体化装置的俘能效率,而对消波性能影响甚微。减小出口宽度,对俘能效率的提升有利并能提升消波性能。当消波水道入口完全浸没于水下时,俘能效率相对更高,消波效果更优。这种新颖的一体化装置构型为后续相关的消波与波浪能转换耦合水动力模型研究提供了思路与借鉴。

重力式深水网箱的抗台设计与水动力性能分析

针对重力式深水网箱抗台风能力较弱,容易出现浮架损坏、锚绳断裂和网衣严重变形等问题,以一典型重力式深水网箱为研究对象,结合传统网格式系泊,提出在底部附加系泊缆的新型抗台设计方案,基于势流理论和非线性有限元方法,建立网箱数值模型,在不同入射角和波高下,对比分析传统网格式和新型抗台式系泊的网箱系泊缆张力、浮架运动和网箱变形。数值计算结果表明:与传统网格式系泊相比,新型抗台式系泊的网箱水平偏移平均减小7.81%,垂直下沉增加59.71%,系泊缆最大张力降低26.61%,网箱体积剩余系数增加超过70%,明显高于网箱容积的破坏阈值。

基于动力吸振原理的船舶管路吸振装置设计及性能分析

本文针对船舶机舱管系的振动问题,提出一种基于动力吸振原理的吸振装置。该装置结合悬臂梁吸振器的特点,通过调谐吸振装置固有频率,降低管路振动传递强度,改变管路振动特性,使管系振动处于安全范围,从而实现振动的吸收。本文将吸振装置引入到某船机舱滑油管系的振动区域,并基于正交法思想对装置的结构参数和质量配置进行优化,分析装置的有效范围和布置方式。在此基础上,通过有限元数值仿真分析吸振装置的减振性能。数值结果显示,本文吸振装置可有效降低管系振动的强度,加速度插入损失可达23.5 dB左右。

弧型布局浮式防波堤波浪载荷特性分析

非直线型浮式防波堤相较于直线型布置,其对多浪向的掩护效果更佳,但波浪载荷特性也更加复杂。本文提出一种弧型布局的浮式防波堤布置方案,基于三维势流理论对其进行波浪载荷特性分析,计算不同浪向下的一阶波浪力和二阶波浪力,给出了典型剖面载荷。并与直线型布局浮式防波堤进行对比分析。结果表明采用弧型布局能够有效降低浮式防波堤结构一阶波浪力与二阶波浪力,并且使得结构在斜浪下的剖面载荷与横浪工况下趋于一致。