气浮箱型结构纵荡运动水动力系数解析研究

基于二维微幅波理论,采用特征函数展开和匹配渐进法建立了气浮箱型结构纵荡运动的解析解,将Matlab程序计算结果与MOSES数值模拟结果进行了对比分析,验证了程序的合理性;进而对不同吃水、不同水深下结构纵荡运动的附加质量系数和阻尼系数的幅频变化规律进行了研究。结果表明：由于未考虑结构内部气体的可压缩性,数值模拟结果大于程序计算结果,MOSES计算结果偏安全;在一定频率区段上,吃水的增加对结构附加质量系数和阻尼系数有显著影响;随着水深吃水比的增加,结构的附加质量系数和阻尼系数呈增大趋势,只有在圆频率为0.65~0.9 rad/s时呈减小趋势,而阻尼系数则呈增大趋势。

气浮箱型结构纵摇运动水动力特性解析研究

基于二维微幅波理论，采用特征函数展开和匹配渐进法建立了气浮箱型结构的纵摇运动的解析解，并通过Maflab软件编制了相应的计算程序，进而对不同吃水、不同水深吃水比的结构纵摇运动附加质量和阻尼的幅频变化规律进行了研究。结果表明，在圆频率不变的情况下，纵摇运动的附加质量主要受结构吃水变化的影响，附加质量随着吃水的增加而增加；而纵摇运动的阻尼受水深和吃水的共同影响，阻尼随着吃水的增加呈增加的趋势，随着水深的增加呈先降低后增加的趋势。

箱型气浮结构的幅频响应特性分析

基于线性势流理论和动力学相关理论,考虑箱型气浮结构内部气-水交界面处的非线性边界条件,采用谱分析法对结构在波浪作用下的运动响应进行短期预报和统计,与参考文献对比表明,计算结果合理;垂荡运动位于波能集中段而纵摇运动避开了波能集中段;结构的最大纵摇角小于静稳性曲线产生最大恢复力矩的纵摇角。对于此类结构,可通过在设计中采用合理的分舱设计或尺寸优化,以及在施工中绑缚浮筒、改变拖航的速度和航向的方法避开波能集中段。