FPSO在波浪中的底部砰擊載荷研究.pdf

1、當前船舶底部砰擊荷載的理論模型是二維楔形或三維錐體以恒定的速度進入初始靜止水面，采用邊界元方法求解。由于邊界元求解方法受限于研究領域，且程序的通用性差，因而不能廣泛地應用于工程領域。 本文提出了一種適用于浮式生產(chǎn)儲油船(FPSO)的底部砰擊荷載的計算方法。這種方法包含三部分內(nèi)容：采用三維頻域邊界元法計算FPSO在波浪上的頻域運動響應；采用時頻轉(zhuǎn)換法得到FPSO船體剖面與波面的垂向相對運動的時間歷程，和確定砰擊發(fā)生的時刻和砰擊時船

2、體入水的速度；采用計算流體力學方法(CFD)建立二維入水模型，直接剖面計算壓力分布和垂向力。 數(shù)值計算結(jié)果表明，F(xiàn)PSO在壓載斜浪入射狀態(tài)下，相對運動的幅值和出水后的入水的速度幅值最大，最易發(fā)生砰擊。砰擊最大壓力和發(fā)生砰擊的船剖面的幾何形狀有很大的關系。其中底部平底半寬對砰擊壓力系數(shù)有重要的影響，特別對于類似于FPSO的大平底肥大型工程船影響尤為顯著。本文以無因次化平底半寬為自變量得到估算砰擊壓力系數(shù)的回歸公式，以供工程設計應用