一种浮式结构的全耦合CFD-系泊非线性分析方法

    公开(公告)号:CN117252123B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202311295860.8

    申请日:2023-10-09

    Abstract: 本发明涉及预测系泊浮式结构的大幅运动响应技术领域,具体涉及一种浮式结构的全耦合CFD‑系泊非线性分析方法,该方法包括如下步骤:S1、构建非线性有限元系泊动力学模块:基于细长杆理论的动力系泊分析方法在OpenFOAM中以六自由度刚体约束的形式实现,并以动态库的形式编译成单独的模块,以便于与不同的流体求解器进行耦合;S2、系泊模块与重叠网格CFD求解器耦合:将具有OpenFOAM重叠网格功能的两相流求解器overInterDyMFoam与开源波浪生成库waves2Foam相结合,并耦合已开发的基于细长杆理论的动力系泊分析方法,建立新的波‑结构‑相互作用耦合求解器,并命名为overWaveDyMFoam。本发明可实现对恶劣海况下浮式结构的显著运动响应准确的模拟和预测。

    一种海工结构的等效冲刷深度预测方法及系统

    公开(公告)号:CN117744454B

    公开(公告)日:2024-06-28

    申请号:CN202410190593.6

    申请日:2024-02-21

    Abstract: 本发明涉及海工结构状态监测技术领域,具体涉及一种海工结构的等效冲刷深度预测方法及系统。方法包括:获取在海工结构水面以上的不同测点的振动加速度并提取海工结构的一阶频率以及在不同测点的一阶位移向量;基于海工结构泥面以下的不同固定约束位置分别建立用于将海工结构的桩土约束等效为基底的固定约束的等效约束有限元模型;分析得到等效约束有限元模型的一阶频率以及在全部测点的一阶振型向量,构成有限元模型数据库;将海工结构的一阶频率以及一阶位移向量分别与有限元模型数据库进行匹配,基于匹配结果计算得到等效冲刷深度的预测值。克服冲刷深度难以反映桩基结构真实约束变化的技术困难,同时提高等效冲刷深度预测的可靠性。

    非线性海工结构动力响应的拉普拉斯域计算方法

    公开(公告)号:CN117648829B

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410116967.X

    申请日:2024-01-29

    Abstract: 本发明涉及海洋工程技术领域,为一种非线性海工结构动力响应的拉普拉斯域计算方法。对非线性海工结构的外载荷信号进行分段;将非线性运动控制方程信号划分为线性信号和非线性信号;利用拉普拉斯域极点‑留数方法迭代求解第#imgabs0#段、第#imgabs1#段外载荷时历信号下的非线性海工结构强迫动力响应;将第#imgabs2#段外载荷时历信号末尾时刻非线性海工结构的速度及位移作为第#imgabs3#段外载荷时历信号下的初始运动条件,采用极点‑留数方法计算该速度和位移在第#imgabs4#段外载荷时历信号的载荷时间内引发的自振响应,将强迫动力响应与自振响应相加,作为第#imgabs5#段外载荷时历信号下非线性海工结构的动力响应;重复直至获得各段非线性海工结构外载荷时历信号下。

    一种固定式海工结构近场入射波浪提取方法

    公开(公告)号:CN117949168A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202311831252.4

    申请日:2023-12-27

    Abstract: 本发明公开了一种固定式海工结构近场入射波浪提取方法,步骤一、基于测得波浪信息,计算波高无因次参数和水深无因次参数,选择适用的波浪理论,步骤二、按照步骤一给出的波浪理论分类,得到一个测点或两个测点的测量波浪的解析信号,步骤三、按照步骤一中的分类,分别采用一阶绕射理论和二阶绕射理论计算入射波浪在扰动波浪占有的组分,步骤四、按照步骤三中的入射波浪组分占比,对步骤二中的小波信号解析信号进行分离,进行小波逆变换,得到固定式海工结构近场入射波浪。本发明依据波高无因次参数和水深无因次参数,参照梅沃特波浪分类图对测量波浪进行分类,为后续入射波浪提取过程中绕射理论的选取提供依据,有效地兼顾计算效率和精度。

    一种海工结构的等效冲刷深度预测方法及系统

    公开(公告)号:CN117744454A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202410190593.6

    申请日:2024-02-21

    Abstract: 本发明涉及海工结构状态监测技术领域,具体涉及一种海工结构的等效冲刷深度预测方法及系统。方法包括:获取在海工结构水面以上的不同测点的振动加速度并提取海工结构的一阶频率以及在不同测点的一阶位移向量;基于海工结构泥面以下的不同固定约束位置分别建立用于将海工结构的桩土约束等效为基底的固定约束的等效约束有限元模型;分析得到等效约束有限元模型的一阶频率以及在全部测点的一阶振型向量,构成有限元模型数据库;将海工结构的一阶频率以及一阶位移向量分别与有限元模型数据库进行匹配,基于匹配结果计算得到等效冲刷深度的预测值。克服冲刷深度难以反映桩基结构真实约束变化的技术困难,同时提高等效冲刷深度预测的可靠性。

    一种海工结构近场波浪传播方向识别方法

    公开(公告)号:CN115659131B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202211186699.6

    申请日:2022-09-27

    Inventor: 刘福顺 宋虹

    Abstract: 本发明涉及海上环境监测技术领域,具体涉及一种海工结构近场波浪传播方向识别方法,其包括以下步骤:一、确定海工结构近场单点位置,检测该位置的垂直位移、南北向坡度和东西向坡度;二、将垂直位移、南北向坡度和东西向坡度通过普罗尼序列参数进行拟合;三、剔除潮汐序列和干扰波序列,并重构真实波浪序列;四、获得垂直位移、南北向坡度和东西向坡度的频域表征形式;五、计算垂直位移、南北向坡度和东西向坡度的自谱和互谱;六、计算波数;七、计算二维海浪谱的前两个傅里叶级数;八、计算海工结构近场波浪传播方向,本申请具有能够准确计算海工结构近场波浪传播方向的效果。

    一种基于频响函数形状相关系数的模型修正方法

    公开(公告)号:CN115563844A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202211181463.3

    申请日:2022-09-27

    Abstract: 本发明涉及海工结构模型修正技术领域,具体涉及一种基于频响函数形状相关系数的模型修正方法,其包括以下步骤:一、获取被检测结构的加速度响应信号;二、对结构不同位置测点的加速度响应信号进行分解重构;三、使用模态叠加方法,获取实测结构和基准模型的频响函数;四、计算频响函数形状相关系数,评价实测结构与基准模型频响函数曲线的相关程度;五、组合实测结构的固有频率和形状相关系数构建目标函数,并确定各参数的权重系数;六、使用目标函数的平均值进行传统粒子群算法中惯性权重系数的自适应选择;七、使用限值因子进行粒子群算法,最终收敛结果获得修正系数,本申请具有能够综合考虑测量情况计算模型修正系数的效果。

    一种海上风机多元相干效应风场载荷构建方法

    公开(公告)号:CN115510381A

    公开(公告)日:2022-12-23

    申请号:CN202211181493.4

    申请日:2022-09-27

    Abstract: 本发明涉及海上风场构建技术领域,具体涉及一种海上风机多元相干效应风场载荷构建方法,其包括以下步骤:一、检测海上风机的物理量和海上风机所在风场的物理量;二、进行时空等效;三、建立旋转叶片的频域旋转效应风谱;四、将海上风机所在风场的风场域划分为转动域、静止域和风浪作用域;五、进行等效变换,建立等效静态相干函数;六、构建互功率谱,生成多元相干效应联合功率谱矩阵;七、计算适应于海上风机的风速幅值和相位参数;八、通过分段评估进一步构建海上风机多元相干效应全域载荷,本申请具有能够结合复杂的海况来计算海上风机多元相干效应风场载荷的效果。

    冲刷监测装置及海上风电机组基础结构冲刷监测方法

    公开(公告)号:CN113551829B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202110817934.4

    申请日:2021-07-20

    Abstract: 本发明涉及一种冲刷监测装置及海上风电机组基础结构冲刷监测方法,其中,冲刷监测装置包括固定壳体、监测组件、控制器和电源件;固定壳体自上至下开设有多个安装槽;监测组件与安装槽一一对应设置,包括压力传感器和监测件;监测件包括浮体外壳,浮体外壳内设有控制模块、电源模块和通信模块,电源模块连接控制模块,控制模块连接通信模块;电源模块与控制模块之间串联有第一继电器,第一继电器处于常开状态;控制模块连接第一继电器,控制模块与第一继电器之间设有或门;控制器分别连接压力传感器和第一继电器,其中控制器并联于第一继电器和或门之间。该冲刷监测装置的监测结果准确可靠,能够长时间稳定工作,并能够及时回传数据。

    海工结构基础等效冲刷追踪方法

    公开(公告)号:CN112730132A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011619743.9

    申请日:2020-12-30

    Abstract: 本发明涉及一种海工结构基础等效冲刷追踪方法,该方法包括:在结构水面以上关键监测点位置布置N个加速度传感器以监测不同位置的加速度信息,组成加速度阵列;对测得的各原始加速度信号进行低通滤波,保留结构一阶固有频率的能量成分;对滤波后的各加速度信号共同进行复指数分解为极值、留数的形式,提取一阶加速度阵列,并重构得到一阶位移阵列;对同一时刻各监测点位置的一阶位移进行多项式拟合,将多项式拟合曲线外延,得到与平衡位置的交点,作为等效冲刷位置;并对不同时间段的一阶位移分别进行拟合,得到冲刷等效约束位置随时间的变化关系,追踪冲刷效应。该方法克服了传统方法的局限性,可实现冲刷的实时监测。

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