本文關鍵詞：新型浮式防波堤的設計與性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：防波堤是一種海岸防護工程結構物。它通常用來抵御波浪,保護海港內其它結構物和保障船舶進出港的安全。傳統(tǒng)防波堤都是坐底式的,當水深增加時,防波堤的造價會急劇增大,建造困難并且導致港內泥沙淤積。而浮式防波堤,因為其有效的消波性能、低廉的造價、結構的可移動性以及環(huán)保性,已經(jīng)越來越受到人們的關注。因此,在全世界范圍內,浮式防波堤的研究對于港口防護工程是一項關鍵技術。本文自主設計了三種不同構型的浮式防波堤,對其水動力性能與消波性能展開了研究。本文的主要研究內容包括:1.通過文獻調查了解國內外研究成果和工程實例,根據(jù)目標海域的海況,確定了浮式防波堤的主尺度參數(shù),并設計了三種不同構型的浮式防波堤:圓筒型、板架型和網(wǎng)籠型,并對這三種構型的浮式防波堤展開了研究。2.對圓筒型浮式防波堤進行了詳細設計,給出每一部分的具體參數(shù),并設計配套的系泊系統(tǒng)。應用水動力軟件ANSYS-AQWA分別建立單個和整體的數(shù)值模型,在頻域內計算透射系數(shù),并在時域內計算運動響應和系泊纜張力,與規(guī)范進行對比,驗證可行性。3.由于設計的浮式防波堤構型含有大量柔性結構,難以數(shù)值模擬,故需要進行斷面試驗。根據(jù)相似性理論,確定模型的參數(shù),并設計試驗方案,研究不同波高和不同波浪周期對每個模型的消波性能和水動力性能的影響。4.通過對比主尺度相同但構型不同的三種浮式防波堤,研究不同構型對消波性能和水動力性能的影響,得到較優(yōu)的構型設計。5.通過對比三種不同的圓筒型浮式防波堤,研究防浪網(wǎng)和防浪球對消波性能和水動力性能的影響。6.通過對比三種不同的板架型浮式防波堤,研究開孔和開孔程度對消波性能和水動力性能的影響。7.通過對比三種不同的網(wǎng)籠型浮式防波堤,研究不變吃水的情況下增大堤高和增大兩浮體間距對消波性能和水動力性能的影響。結果表明,網(wǎng)籠型浮式防波堤是較優(yōu)的構型設計。對于圓筒型浮式防波堤,防浪網(wǎng)和防浪球的應用有效地提高了消波性能,但增大了橫蕩幅值和系泊纜張力。對于板架型浮式防波堤,開孔結構能提高長波下的消波效果,并且大幅地減小運動響應和系泊纜張力。對于網(wǎng)籠型浮式防波堤,吃水不變增大堤高對浮式防波堤的性能并無顯著影響,但增大兩浮體的距離可以提高短波的消波性能,并減小運動響應和系泊纜張力。
【關鍵詞】：浮式防波堤 構型設計 數(shù)值模擬 物理模型試驗
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U656.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-16
• 第1章 緒論16-28
• 1.1 引言16
• 1.2 研究的目的與意義16-17
• 1.3 浮式防波堤的概述17-20
• 1.3.1 浮式防波堤的結構形式17-20
• 1.3.2 浮式防波堤的錨泊方式20
• 1.4 國內外浮式防波堤研究進展20-23
• 1.4.1 國外浮式防波堤研究進展20-21
• 1.4.2 國內浮式防波堤研究進展21-23
• 1.5 浮式防波堤工程實例23-25
• 1.5.1 國外工程進展23-25
• 1.5.2 國內工程進展25
• 1.6 本文研究的主要內容及創(chuàng)新點25-28
• 第2章 浮式防波堤的基本理論28-37
• 2.1 浮式防波堤消波性能理論28-32
• 2.1.1 三維勢流理論28-30
• 2.1.2 無窮遠處速度勢的漸近表達式30-31
• 2.1.3 浮式防波堤消波性能計算31-32
• 2.2 系泊系統(tǒng)設計理論32-33
• 2.3 浮式防波堤水動力性能理論33-36
• 2.3.1 浮體時域運動方程33-34
• 2.3.2 錨鏈線運動方程34
• 2.3.3 耦合分析34-35
• 2.3.4 阻尼的計算原理35-36
• 2.4 本章小結36-37
• 第3章 新型浮式防波堤設計37-46
• 3.1 引言37
• 3.2 設計海況37
• 3.3 浮式防波堤與掩護平臺距離設計37
• 3.4 浮式防波堤寬度設計37-38
• 3.5 浮式防波堤長度設計38
• 3.6 浮式防波堤模塊連接結構設計38-39
• 3.7 圓筒型浮式防波堤的構型設計39-43
• 3.8 板架型浮式防波堤的構型設計43-44
• 3.9 網(wǎng)籠型浮式防波堤的構型設計44-45
• 3.10 本章小結45-46
• 第4章 圓筒型浮式防波堤性能數(shù)值模擬46-60
• 4.1 引言46
• 4.2 圓筒型浮式防波堤設計參數(shù)46-48
• 4.3 系泊系統(tǒng)布置方案及設計參數(shù)48-50
• 4.4 浮式防波堤消波性能分析50-53
• 4.4.1 單個浮式防波堤的消波性能50-52
• 4.4.2 整體浮式防波堤的消波性能52-53
• 4.5 浮式防波堤水動力性能分析53-58
• 4.5.1 單個浮式防波堤的水動力性能53-55
• 4.5.2 整體浮式防波堤的水動力性能55-58
• 4.6 本章小結58-60
• 第5章 浮式防波堤模型試驗60-78
• 5.1 引言60
• 5.2 試驗目的60
• 5.3 試驗測量內容60-61
• 5.4 模型主尺度61-66
• 5.4.1 相似理論61-62
• 5.4.2 浮式防波堤模型主尺度62-65
• 5.4.3 系泊纜主尺度65-66
• 5.4.4 模型制作66
• 5.5 測量系統(tǒng)及測點布置66-70
• 5.5.1 測量系統(tǒng)66-67
• 5.5.2 測試儀器及布置67-70
• 5.6 試驗儀器標定70-71
• 5.7 試驗方案與試驗工況71-73
• 5.7.1 試驗方案71-72
• 5.7.2 規(guī)則波試驗72-73
• 5.8 數(shù)據(jù)處理方法73-77
• 5.8.1 試驗數(shù)據(jù)符號說明73-74
• 5.8.2 透射系數(shù)測量處理方法74-76
• 5.8.3 運動響應測量處理方法76-77
• 5.8.4 系泊纜張力測量處理方法77
• 5.9 本章小結77-78
• 第6章 浮式防波堤消波性能及水動力性能分析78-120
• 6.1 引言78
• 6.2 三種不同構型浮式防波堤的消波性能和水動力性能分析78-88
• 6.2.1 三種不同構型浮式防波堤的消波性能78-80
• 6.2.2 三種不同構型浮式防波堤的運動響應80-85
• 6.2.3 三種不同構型浮式防波堤的系泊纜張力85-88
• 6.3 圓筒型浮式防波堤的消波性能和水動力性能分析88-98
• 6.3.1 圓筒型浮式防波堤的消波性能88-90
• 6.3.2 圓筒型浮式防波堤的運動響應90-95
• 6.3.3 圓筒型浮式防波堤的系泊纜張力95-98
• 6.4 板架型浮式防波堤的消波性能和水動力性能分析98-108
• 6.4.1 板架型浮式防波堤的消波性能98-100
• 6.4.2 板架型浮式防波堤的運動響應100-105
• 6.4.3 板架型浮式防波堤的系泊纜張力105-108
• 6.5 網(wǎng)籠型浮式防波堤的消波性能和水動力性能分析108-118
• 6.5.1 網(wǎng)籠型浮式防波堤的消波性能108-111
• 6.5.2 網(wǎng)籠型浮式防波堤的運動響應111-115
• 6.5.3 網(wǎng)籠型浮式防波堤的系泊纜張力115-118
• 6.6 本章小結118-120
• 第7章 總結與展望120-124
• 7.1 全文總結120-122
• 7.2 研究展望122-124
• 參考文獻124-129
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及學術成果129-130
• 致謝130

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 董國海;鄭艷娜;李玉成;關長濤;林德芳;;板-網(wǎng)結構浮式防波堤消浪性能的試驗研究[J];工程力學;2006年07期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 袁盛良;浮箱式防波堤水動力特性試驗研究[D];長沙理工大學;2012年

  本文關鍵詞：新型浮式防波堤的設計與性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：476881