8、海上浮式结构数值建模与混凝土波浪能转换器设计

海上浮式结构数值建模与混凝土波浪能转换器设计

海上浮式结构数值建模方法

在海上浮式结构的研究中，有多种数值建模方法用于评估载荷和运动。

数值模型与实验结果对比

对于悬链锚腿系泊（CALM）浮标，通过对三根悬链系泊线（1号和2号为迎风线，3号为背风线）的研究，进行了数值模型与实验结果的对比。实验在1:13.6的比例下进行，对比分两步：一是对数值模型施加运动并计算相应的系绳张力；二是模拟浮式结构和系泊系统的完全耦合模型。结果表明，当浮体运动被施加时，非线性集中质量法能提供非常准确的结果，但在求解耦合系统时，系绳张力估计的准确性会降低，这归因于未对浮式结构的非线性进行建模。

对比步骤	方法	结果
第一步	对数值模型施加运动计算系绳张力	非线性集中质量法准确
第二步	模拟完全耦合模型	系绳张力估计准确性降低

动态线性化频域方法（DynFD）

将系泊线视为动态机械系统，与动态浮体耦合的模型可在频域中求解（DynFD）。此方法需将结构、系泊系统和系绳附件产生的所有力线性化，主要的非线性来源包括浮体和系泊节点上的粘性力、悬链线的几何刚度以及结构与系泊线端部的导缆器和锚的关系。线性化后可实现整个耦合模型