| 【中文题名】 | 正交异性超大浮体的水动力学分析 |
| 【英文题名】 | Hydrodynamic Analysis of Anisotropic Very Large Floating Structure |
| 【学科专业】 | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-1-17 |
| 【中关键词】 | 超大浮体,直接法,水弹性理论,耦合方法,四节点单元, |
| 【英关键词】 | VLFS,Direct Method,Hydroelasticity Theory,Coupling Method,4-nodes Element, |
| 【分类导航】 | 交通运输>水路运输>船舶工程>船舶原理>船舶流体力学> |
| 【论文摘要】 | 关于超大浮体(VLFS)的研究开始于上个世纪八十年代。1991年，在美国的夏威夷召开了第一次关于VLFS的国际性会议。在那次会议之后，陆续有关于VLFS的文章发表。目前，VLFS的研究工作在ITTC和ISSC中占据了很重要的地位。全世界每年有超过100篇的论文发表。在我们国家，吴有生院士是第一个将这个概念引入学术领域的人。此外，他还推荐王大云和杜双兴两位博士与国外的研究人员共同合作，使用三维水弹性理论研究VLFS。
超大浮体的用途主要表现在三个方面：作为科研基地，开发海洋资源；作为解决陆地资源匮乏的手段之一。
研究VLFS的方法主要有两种，即直接法和模态分析法。大多数研究中使用的模态分析法，在使用这种方法时频率的计算是很重要的。最近的几年，直接法也逐渐被采用。关于VLFS研究的发展趋势主要分四个部分：复杂海洋环境中的响应；计算效率的提高；非线性的影响；简单的估计方法的探求。
在本文的研究中，主要使用了直接法。取一正交异性的矩形层合板模型作为研究对象，它由两层单层板组成，长为1000米，宽为500米。将其分为625个小的矩形板单元。在流体部分的计算中采用布源法，求... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-9 |
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1.引言 |
9-17 |
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1.1 选题的目的及意义 |
9-10 |
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1.2 VLFS概述 |
10-17 |
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1.2.1 国内外研究概况及发展趋势 |
10-11 |
|
1.2.2 超大型浮体水弹性响应分析中的特殊力学问题 |
11-14 |
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1.2.3 模型的简化及基本假设 |
14 |
|
1.2.4 海洋浮体水弹性的一般理论 |
14-17 |
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2.关于Bessel函数的数值积分 |
17-29 |
|
2.1 Bessel函数的三个积分 |
17-22 |
|
2.1.1 Bessel函数 |
17-18 |
|
2.1.2 积分integral from n=0 to ∞ J_0(x)dx的解 |
18-19 |
|
2.1.3 积分integral from n=0 to ∞ xJ_0(x)dx的解 |
19-20 |
|
2.1.4 积分integral from n=0 to ∞(J_0(x)／x-μ)dx的解 |
20-22 |
|
2.2 积分曲线的拟合 |
22-29 |
|
2.2.1 拟合方法及结果 |
22-26 |
|
2.2.2 误差曲线及分析 |
26-29 |
|
3.格林函数及积分 |
29-41 |
|
3.1 三维脉动源格林函数及积分 |
29-31 |
|
3.1.1 关于三维脉动源的格林函数表示 |
29-30 |
|
3.1.2 积分方法 |
30-31 |
|
3.2 梯形法标准及与GAUSS结果比较 |
31-39 |
|
3.2.1 梯形法计算步骤及收敛性验证 |
31-36 |
|
3.2.2 梯形法标准值的确定 |
36-37 |
|
3.2.3 GAUSS法结果 |
37-39 |
|
3.3 小结 |
39-41 |
|
4.速度势的数值解 |
41-49 |
|
4.1 基本理论 |
41-44 |
|
4.1.1 关于面源的基本概念 |
41 |
|
4.1.2 线性绕射问题的速度势 |
41-43 |
|
4.1.3 格林函数G(p,q)的选择 |
43-44 |
|
4.2 具体求解方法 |
44-48 |
|
4.2.1 求解面源强度 |
44-45 |
|
4.2.2 求解散射势 |
45-46 |
|
4.2.3 模型与结果 |
46-48 |
|
4.3 小结 |
48-49 |
|
5.正交异性材料的力学分析 |
49-61 |
|
5.1 各向异性材料 |
49-52 |
|
5.1.1 各向异性材料的广义虎克定律 |
49-51 |
|
5.1.2 具有弹性对称的情况 |
51-52 |
|
5.2 正交各向异性材料的力学分析 |
52-57 |
|
5.2.1 单层正交各向异性材料力学分析 |
52-56 |
|
5.2.2 层合板特性及分类 |
56-57 |
|
5.3 本文层合板模型 |
57-60 |
|
5.4 小结 |
60-61 |
|
6.结构有限元分析及程序计算 |
61-71 |
|
6.1 结构的有限元模型 |
61-64 |
|
6.1.1 结构刚度矩阵 |
61-64 |
|
6.1.2 结构质量矩阵 |
64 |
|
6.1.2 结构阻尼矩阵 |
64 |
|
6.2 具体计算步骤及结果 |
64-69 |
|
6.2.1 流体-结构耦合方法 |
64-67 |
|
6.2.2 小模型计算结果 |
67 |
|
6.2.3 大模型计算结果 |
67-69 |
|
6.3 小结 |
69-71 |
|
7.结论与展望 |
71-72 |
|
参考文献 |
72-75 |
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附录A 求速度势φ的程序 |
75-80 |
|
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
80-81 |
|
致谢 |
81-82 |
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大连理工大学学位论文版权使用授权书 |
82 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.111758 |
