小尺度桩柱与波浪相对运动对结构响应的影响研究

针对海洋工程中常见的小尺度桩柱结构,利用MATLAB软件编写程序,分别计算了基于Airy线性波浪理论和Stokes五阶波理论的考虑结构物与波浪相对运动和不考虑结构物与波浪相对运动情况下结构响应,对比分析了考虑相对运动和不考虑相对运动情况下结构响应的差别,并利用有限元软件ANSYS进行建模求解验证了本文结果的正确性.分析结果表明,两种情况下结构的响应存在较大差异,在实际工程计算中,有必要考虑结构物与波浪的相对运动.

近海单桩风机在波浪地震联合作用下的动力特性分析

针对典型单桩海上风机结构,利用ANSYS建立有限元模型,并根据实际情况选取3种地震加速度激励和两个水深的波浪荷载,对结构进行地震单独作用动力分析以及地震与波浪联合作用下动力分析.对比分析结果表明:地震发生时,在水位较低、波浪较小的情况下,结构主要以地震作用引起的响应为主,波浪引起的响应相对较小;若地震发生的同时伴有极端恶劣海况,则结构响应较大;波浪对结构下部响应有较大的影响;由于地震加速度峰值与波浪力峰值之间存在相位差,所以两者联合作用时,结构的响应也会有减小的情况发生.由此可见,地震发生时波浪的存在将对结构动力响应造成不同程度的影响,在进行海上风机设计时,有必要考虑地震与波浪联合作用的情况.

基于应变响应功率谱传递比的海上风机工作模态识别

利用传递比函数与应变响应的优势,提出了基于应变响应功率谱传递比(SPSDT)的海上风机工作模态识别方法.该方法无需通过复杂的信号预处理,仅基于传递比函数识别响应信号的统计特性差异,便可有效区分结构工作模态与谐波干扰.选择某海上风机结构为应用及验证对象,首先利用风机停机状态下的加速度和应变响应识别结构模态参数,验证了应变模态分析方法的可行性.随后利用风机在工作状态下多个工况的应变数据,进一步验证了通过结合SPSDT函数可使新方法有效克服转频谐波干扰,准确稳定地识别不同工况下风机工作模态.将该方法应用于风机结构的模态识别,具有良好的发展潜力和应用前景.

波浪水槽中Stokes五阶波的数值生成

在Fluent软件平台下运用边界造波法,通过给定造波边界处流体的五阶速度和波面瞬时升高,实现了在数值波浪水槽中使用流体体积VOF法对Stokes五阶波浪的精确模拟,得到的波浪与传统理论值在时域和频域内均吻合很好.此外,为了更好地确定边界水质点输入参数,对现有的若干种五阶波理论解与流函数解在相同的波浪参数下进行对比,发现波浪参数在Ursell判据所定义的五阶波使用范围内时,理论解在波长、波速、波面瞬时升高等参数上区别甚微,但在接近破碎和椭圆余弦波的波浪条件下,波长和波速有较大的差别.

基于ANSYS的船舶起重机可靠性分析

为研究某工程船舶船用起重机结构可靠性问题,运用ANSYS软件进行建模分析,将模型简化为悬臂端部刚固,从而忽略悬臂的复杂结构,建模时只考虑荷载,强度校核满足规范要求。利用ANSYS软件的PDS模块,选择起重机所受荷载、弹性模量、结构尺寸等作为随即输入变量,编制APDL命令流建立可靠性分析文件并执行可靠性分析。经过分析,得到了起重机结构刚度可靠度数值和灵敏度值,同时给出各随机参数对起重机结构可靠性的影响程度。