波浪与结构参数
预设工况
波高 H
5.0 m
波周期 T
10.0 s
水深 d
60 m
圆柱直径 D
1.0 m
水流速度 Uc
0.5 m/s
惯性力系数 Cm
2.00
阻力系数 Cd
0.80
—
最大波浪力 [kN]
—
最大惯性力 [kN]
—
最大阻力 [kN]
—
倾覆力矩 [MN·m]
—
KC数
波浪力时程(一个波周期)
莫里森方程
$$F = \underbrace{\rho C_m V \frac{du}{dt}}_{\text{惯性力}} + \underbrace{\frac{1}{2}\rho C_d A \, u|u|}_{\text{阻力}}$$Airy波(水平速度):$u(z,t) = \dfrac{\pi H}{T}\dfrac{\cosh k(z+d)}{\sinh kd}\cos(\omega t)$
KC数:$KC = U_{max} T / D$,$KC < 5$:惯性力主导,$KC > 20$:阻力主导
弥散关系:$\omega^2 = gk\tanh(kd)$
CAE集成: 符合DNV-OS-J101 / ISO 19902的设计波浪力计算。OpenFOAM CFD分析中Cm/Cd的验证。导管架结构FEM应力分析的外力输入。ANSYS AQUA结构响应分析比对。