三维浮体的二阶波浪力计算研究

doi:10.19423/j.cnki.31-1561/u.2020.06.024

船舶 ›› 2020, Vol. 31 ›› Issue (06): 24-34.DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2020.06.024

三维浮体的二阶波浪力计算研究

李男^1,2, 张君彦¹, 李文华¹, 林珊颖¹, 葛杨元³

1.大连海事大学轮机工程学院海底工程技术与装备国际联合研究中心大连116026;
2.中国船级社质量认证公司北京100006;
3.南通力威机械有限公司如皋226500

收稿日期:2020-03-25 修回日期:2020-05-15 出版日期:2020-12-25 发布日期:2021-09-15
作者简介:李男（1984-）, 男,硕士,工程师。研究方向：船舶与海洋结构物的运动与载荷计算。张君彦（1986-）,男,硕士,副教授。研究方向：流体力学与海洋工程装备。李文华（1980-）,男,博士,教授。研究方向：船舶机电一体化与海洋工程装备。林珊颖（1988-）,女,博士,讲师。研究方向：海洋工程装备研究。葛杨元（1963-）,男,大专,高级工程师。研究方向：船舶与海洋工程甲板机械。
基金资助:
国家重点研发计划资助项目（2018YFC0309003）; 高等学校学科创新引智计划（111计划,B18009）; 中央高校基本科研业务费专项项目（3132020186,3132019041）.

Calculation of Second-Order Wave Forces for Three Dimensional Floating Bodies

LI Nan^1,2, ZHANG Jun-yan¹, LI Wen-hua¹, LIN Shan-ying¹, GE Yang-yuan³

1. National Center for International Research of Subsea Engineering Technology and Equipment, College of Marine Engineering, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China;
2. China Classification Society Certification Company, Beijing 100006, China;
3. Nantong Li Wei Machinery Company Limited., Rugao 226500, China

Received:2020-03-25 Revised:2020-05-15 Online:2020-12-25 Published:2021-09-15

摘要/Abstract

摘要： 基于一阶势的二阶力计算方法,给出了定常力、二阶力传递函数的相关计算公式推导;借鉴AQWA软件的方法,引入二阶入射和绕射差频力的近似计算方法,并编制相关计算程序;基于算例FPSO给出了与AQWA软件的定常力、二阶力平方传递函数计算结果对比;并且对扩展边界积分法对定常力结果的影响,湿表面变化、速度势梯度平方等定常力分量对合成结果的贡献,以及二阶差频力平方传递函数随水深的变化等进行了分析,并总结了研究中应注意的相关问题。

关键词: 水动力, 定常漂移力, 二阶力传递函数, 近场方法

Abstract: The relevant calculation formulas of the steady force and the second-order force transfer function are derived from the second-order force calculation of the first-order potential. The second-order differential frequency forces of the incident and diffractive waves arethen approximately calculatedand the corresponding calculation program is compiled based on the method of AQWA. The calculated steady force and the second-order force quadratic transfer function of a floating production storage and offloading (FPSO) unit are compared with those results from the AQWA. It also analyzes the influence of the extended boundary integral equation method on the steady forces, and the contribution of the steady force components, such as thevariation of the wet surface and the square of the velocity potential gradient, to the resultants, as well as the variation of the quadratic transfer function of the second-order frequency difference force with water depth.At last, the problems that should be noticed are summarized.

Key words: hydrodynamic, steady drift force, second-order force transfer function, near field method

中图分类号:

U661.3

李男, 张君彦, 李文华, 林珊颖, 葛杨元. 三维浮体的二阶波浪力计算研究[J]. 船舶, 2020, 31(06): 24-34.

LI Nan, ZHANG Jun-yan, LI Wen-hua, LIN Shan-ying, GE Yang-yuan. Calculation of Second-Order Wave Forces for Three Dimensional Floating Bodies[J]. Ship & Boat, 2020, 31(06): 24-34.

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