透空圆柱体波浪散射及波浪辐射特性分析

作     者：乔卫亮 马来好 韩晓双 陈海泉 孙玉清 QIAO Weiliang;MA Laihao;HAN Xiaoshuang;CHEN Haiquan;SUN Yuqing

作者机构：大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2022年第43卷第5期

页      面：613-619,638页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：辽宁省自然科学基金项目(20180550519). 

主　　题：海洋工程 圆柱形透空薄壁 波浪散射 波浪激振力及力矩 微幅振荡圆柱体 附加质量系数 阻尼系数 势流理论 

摘      要：在势流理论框架下,针对透空圆柱体在三自由度(纵荡、垂荡以及横摇)内微幅振荡的波浪散射及辐射问题,本文利用分离变量法和函数正交特性,建立了相应的无量纲解析计算模型。基于此,给出了纵荡、垂荡和横摇3个方向上浮体所受波浪力随入射波变化的曲线,分析了微幅振荡水动力系数随波长变化的变化趋势,计算结果与现有研究成果吻合良好。研究结果表明:在入射波低频区域内,透空系数的增加会使透空圆柱体的纵荡激振力和横摇力矩快速下降,而在高频区域内其影响相对较弱,垂荡激振力则基本不受影响;从整体看,透空薄壁的引入会改善圆柱体的水动力性能。研究结果不仅可以丰富透空结构波浪理论,而且对推动透空薄壁在新型海洋牧场建设、深水浮标标体设计等领域的应用具有一定的工程实践指导意义。