四维路径积分法解随机海浪下船舶横摇倾覆概率

该文利用二阶自回归模型制作的滤波器,将输入的白噪声转化为有色噪声以模拟真实海况的海浪谱。通过分析船舶大幅横摇运动,建立船舶非线性微分运动方程。将上述两个方程相结合,并转化为伊藤微分方程,通过路径积分法,求解相应的四维Fokker-Planck方程,得到随时间变化的船舶大幅非线性横摇运动的转移概率密度,将其与有限差分法计算得到的结果进行比较。研究结果表明,四维路径积分法具有较高的计算精度可以很好地预测船舶横摇概率分布情况,为船舶稳性衡准提供了相关参考。     

随机海浪下的船舶非线性横摇与安全池研究

船舶大幅横摇运动是复杂的非线性问题,也是导致船舶倾覆的主要原因之一.该文通过对随机海浪下船舶非线性横摇运动进行分析,建立了横摇运动微分方程,采用数值方法在时域内对微分方程进行积分,模拟了船舶横摇运动响应,并研究了—实船在随机海浪中安全池的破损情况,得出该船的生存概率,分析了不同有义波高和航速下生存概率的变化.研究表明,数值方法以及安全池理论可用于预测船舶在随机海浪中的生存概率,从而可为船舶稳性衡准提供相关的参考.     

船舶横摇的参数激励及对安全性的影响

本文研究了横浪情况下的横摇参数激励问题，在时域域范围内求解了横摇参数激励方程，分析了参数激励对横摇运动响应和船舶安全性的影响。     

横摇非线性方程的研究

本文对横摇运动的非线性方程的求解引入两种方法:迦辽金法和Cell—to—Cell映射法。同时对迦辽金法求得的解进行了稳定分析。通过对“长江口交通补给船”在规则波的运动进行计算,并把结果与试验结果作了比较,总的说来还比较一致。     

船舶横摇运动的非线性振动与混沌

本文针对船舶非线性横摇运动模型，以波浪尺度为变参数，运用平均化方法和范德坡变换，一系统的振动解随参数变化的定性情况，然后通过数值积分和胞映射相结合的方法，确定系统的多种开熙熙攘攘夺动解。可以看到胞映地能灵活地处理各种不同形式的上子，如周期解，各阶亚谐解乃至混沌吸引子并能方便快速地求解。横摇运动的大量非线性现象，如吸引子工存，对称性碳缺，倍周期分岔等现象都被观察到，文中还给出了由一系列倍周期分岔导致     

迎浪船舶的参数横摇分析

本文该文建立了三维非线性时域模拟运动方程;应用泰勒展开得到参数共振项系数;基于势流理论给出了非线性运动方程中来波影响项系数的确定方法.分析了发生参数横摇的范围和幅度;对船舶在不同波高、不同遭遇频率下的参数横摇幅值进行了系列预报,得到船舶参数横摇的发生区域图.     

非线性横摇运动的摄动解

本文描述了船舶在突风及规则波共同作用下的非线性横摇运动方程。讨论了当波浪周期接近于船舶自由横摇固有周期时，其非线性方程的多重尺度解法，并应用李雅普诺夫稳定性理论，讨论了方程的稳定性。     

基于MPC的船舶横摇运动控制方法研究

船舶在恶劣海况下会产生大幅横摇运动,严重影响船舶航行安全。如果能对船舶运动趋势进行预测,并采取一定措施进行减摇控制,将大幅提升船舶安全性。该文基于AQWA软件计算船舶运动响应,利用系统识别对波浪的记忆效应进行近似估计,结合横风横浪中单自由度横摇运动方程和船舶运动状态方程,采用模型预测控制(MPC)方法进行船舶横摇运动控制,进而达到减小横摇运动的目的。通过对标准船模5415在规则波和不规则波条件下的横摇运动及其控制模拟,结果表明：MPC方法可有效减小横摇运动幅值,可以很好地解决船舶横摇运动控制的非线性问题,因此该方法适用于船舶时域运动控制研究。该研究为横浪条件下多自由度船舶运动控制奠定了基础。     

抗纵摇舵对船舶纵摇减摇效果影响的研究

给出十字型抗纵摇舵的概念,从理论上讨论了十字型抗纵摇舵的水动力作用机理及其对纵摇和垂荡方程的影响.对给定的S175船型,进行了十字型抗纵摇舵的实用化设计,并利用改进的切片理论计算方法(STF法),考察和比较了规则波中不同航速、不同浪向角航行时船舶的纵摇、垂荡的频率响应函数.对抗纵摇舵的减摇效果的理论研究结果表明,新型抗纵摇舵的减摇效果明显,具有良好的工程应用前景.     

纵向运动与横摇非线性耦合对安全池的影响

本文从流场势能公式出发,考虑了船舶运动对流场势能的贡献,导出了船舶非线性运动方程中恢复力及恢复力矩系数的计算公式。从非线性流体静力和静力矩表达式可知,垂荡和纵摇与横摇运动之间存在非线性耦合。垂荡对横摇非线性静力耦合的影响主要取决于水线面面积、重心的垂向位置,以及垂荡响应幅值和遭遇周期。纵摇对横摇的非线性影响除以上参数外,还与漂心的纵向位置有关。同时还提供了纵向运动与横摇非线性耦合对安全池显著影响的数值模拟算例。     

不规则波作用下墩柱周围局部冲刷研究

对相对柱径较大（0．15〈D／L〈0．5）的圆柱式结构物在不规则波作用下周围的局部冲刷情况，进行了多组试验研究，系统地研究了不规则波作用下圆柱周围地形的变化规律，试验中分别考虑了波浪的波高、周期、水深、泥沙粒径及圆柱直径等因素对圆柱周围局部冲刷地形的影响，分析了圆柱周围冲淤地形形成的机理，特别是对床面泥沙粒径因素进行了详细分析，认为波浪作用下圆柱周围冲刷深度与床面粒径并不成反比关系，而是在d50=0．18mm附近最小，在此基础上提出了不规则波作用下圆柱周围最大冲刷深度及其发生位置的计算公式。     

永兴海堤风浪模型试验研究

本试验采用不规则波和风共同作用，并模拟浆砌块石和混凝土护面强度的试验方法，对海堤断面原设计方案进行了风浪越浪量、断面结构的稳定性试验。采用多种型式的挡浪墙，设置在堤顶的不同位置，测定各种情况下的越浪量，供挡浪墙型式的选用和设计参考。     

不规则波作用下海床面上的波浪压力计算

指出并分析了线性叠加法计算不规则波作用下海床面上的波浪压力的不合理性，进而提出了一种改进的线性叠加法.理论计算与实验数据的比较表明这种改进的线性叠加法是有效的，并且简单、实用。     

行波激励下大型水电站高耸进水塔群响应分析及碰撞研究

采用大质量法地震动输入对大型水电站进水塔群的动力特性进行了整体模拟,其中在考虑了地震空间效应的影响和相邻塔体之间的连接方式前提下,针对相邻塔体之间采用接触的方法模拟其相互作用,而且对地震过程中相邻塔体是否出现碰撞等由地震空间效应引起的相关问题进行分析.通过分析得出,对于大跨度高耸进水塔结构,地震行波效应对塔体动力反应有显著影响.     

波浪群性作用下系泊船运动响应和统计特征值分析

码头前系泊船的运动响应与缆绳张力对于码头的运营安全至关重要。波群对系泊浮体波浪载荷特性不同于普通的随机波浪,具有一定的特殊性。该文对两种模拟波群方法进行了讨论,分析了两种模拟波群方法的特点以及群性与波浪统计特征值之间的关系。在此基础上开展了群性波浪作用下系泊船的运动响应研究,得出了谱峰因子?、群高参数GFH和群长参数GLF与波浪特征波高的变化规律。     

不规则波辐射应力的精确解与近似解

波浪辐射应力是波生沿岸流乃至近岸流的主要驱动力。波浪辐射应力的计算将直接关系到沿岸流的大小及其水动力特性。不规则波相对规则波更能反应实际海洋中的波浪运动,因此不规则波作用下辐射应力的计算将更能体现实际沿岸流中的波浪驱动力。通过推导给出不规则波辐射应力计算的精确解与近似解,并对两种计算方法进行了分析比较,在此基础上进一步用波生沿岸流试验结果对近似计算方法中的波能计算进行了验证。结果表明窄谱情况下,不规则波辐射应力的近似计算方法已有较好的精度,可节省大量的计算时间,从而提高计算效率,但精确计算方法更能准确反应各时刻各位置辐射应力的波动状况。     

寒潮作用下大型水闸施工期温控防裂仿真分析

针对大型混凝土水闸因体积庞大进行寒潮影响下的温控防裂仿真计算时精度较低的问题,提出了子母模型联合反馈修正算法,有限元计算过程中在空间上和时间上进行加密,每完成一次子模型的计算,将结果反馈至母模型。于曹闸工程实例分析表明:5℃及10℃温差区间寒潮冷击对结构表面温度影响较大,对内部影响较小,导致表面开裂,采取适当保温措施即可防裂;该计算结果可满足工程要求,提高了计算速度,证明了算法的合理性。     

不同地震波作用方向的大型渡槽动力响应分析

以南水北调中线工程中某大型渡槽结构为研究对象,采用ADINA软件中的势流体单元研究考虑流固耦合作用下渡槽结构的动力响应规律。本文对渡槽结构在顺槽向、双向和三向地震波作用下的动力响应分别进行了仿真研究。并分析了附加质量法和ADINA完全流固耦合法在计算流固耦合问题上的异同,及多维地震波对结构动力响应的影响。结果表明:水深及地震作用方向对渡槽结构的动力响应影响较大,且应在双向地震波作用下来研究结构的动力响应问题。