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海洋工程结构振动与声学特性计算

吴刚  
【摘要】: 本文以对海洋工程结构振动与声学特性计算为主体,内容主要涉及大型集装箱船中高频域振动及舱室噪声数值计算的建模方法的研究以及相关计算,以及海洋立管的涡激振动特性。结构超大型化、大舱室、大开口和弱扭转刚度等结构特点导致只能采用统计能量方法进行全船中高频域振动与噪声分析。另外,占总载重量和总容积绝大部分的集装箱的模拟、船舶装载状态等,对全船振动和噪声数值计算结果的影响也是必须考虑的。本文探讨了大型集装箱船统计能量分析模型的建模特点,通过考察子系统模态密度,确定了统计能量方法在集装箱船振动噪声预报中的适用范围。初步揭示了超大型集装箱船舱室振动、空气噪声分布与传播机理,为超大型集装箱船减振与声学设计与提供指导。随着世界范围内石油产业向深水进发的持续加温,过去十年中关于VIV的研究也越来越多。尽管在数值方法和试验研究方面作出了许多成就,但是我们对于VIV现象的理解仍然有限。同时,钢悬链线立管这一新的深水立管形式给VIV动力响应的预测和相应的抑制带来了新的挑战。因此,在接下来的日子里,深水立管的VIV研究仍然是海洋工程中最需要拓展的研究课题之一。本文中,对深水立管的VIV机理和背景做了简单的介绍,接下来对过去关于深水立管VIV的一些研究工作和成果做了些总结,包括已经存在的VIV分析工具的评估,数值方法以及试验研究的总结。同时,本文对于CFD技术对VIV相应分析的贡献做了比较多的介绍。最后是结论和未来发展方向的一些建议。


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