自升式海洋平臺環境載荷實驗與分析方法（簡體書）

自升式海洋平臺是海洋油氣資源勘探開發的重要設施，因其具有適應性強、移動性好、作業靈活等優點，得到了廣泛應用。自升式海洋平臺在役期間受到海流、波浪、海風等複雜海洋環境載荷的共同作用，其中波流載荷和風載荷影響最為顯著，準確分析計算平臺在使用過程中所承受的波流載荷和風載荷，對平臺安全設計和使用十分重要。《自升式海洋平臺環境載荷實驗與分析方法》系統完整地介紹了自升式海洋平臺承受波流載荷和風載荷的計算分析方法，在此基礎上，通過系統性實驗設計，重點分析了縮尺比、表面粗糙度、齒條以及群樁效應等對波流載荷係數和風載荷係數的影響規律，提出了波流載荷係數的並行計算方法和修正模型，對於準確分析計算自升式海洋平臺的環境載荷，提高設計安全性和經濟性，具有重要的現實意義和實用價值。
《自升式海洋平臺環境載荷實驗與分析方法》緊密結合自升式海洋平臺的設計發展需求，注重理論基礎、方法技術和工程應用的有機結合，是對自升式海洋平臺設計理論和實驗方法的補充，既可作為高等院校、科研院所從事相關專業科研人員的參考用書，也可作為機械工程、海洋工程等專業本科生和研究生的教材，亦可為從事自升式海洋平臺結構設計及分析的工程技術人員提供借鑒。

目錄 序前言 第1章 緒論 1 1.1 研究背景及意義 1 1.2 海洋環境載荷研究及進展 8 1.2.1 波流載荷研究 8 1.2.2 風載荷研究 15 1.3 海洋環境載荷研究中的若干問題 17 參考文獻 19 第2章 自升式海洋平臺環境載荷理論分析方法 26 2.1 波流載荷理論 26 2.1.1 莫裡森方程 26 2.1.2 波浪理論 28 2.2 風載荷理論 35 2.2.1 風力係數 35 2.2.2 形狀係數 35 2.2.3 風壓係數及體型係數 36 2.3 相似理論 37 2.3.1 水動力學實驗相似準則 37 2.3.2 風載荷實驗相似準則 39 參考文獻 41 第3章 自升式海洋平臺波流載荷係數實驗方案設計 42 3.1 單弦杆水動力實驗方案設計 42 3.1.1 實驗目的 42 3.1.2 實驗條件 42 3.1.3 實驗方案設計 44 3.1.4 實驗方法及步驟 50 3.1.5 實驗數據處理 51 3.2 單樁腿水動力實驗方案設計 53 3.2.1 實驗目的 533.2.2 實驗條件 53 3.2.3 實驗方案設計 56 3.2.4 實驗方法及步驟 603.2.5 實驗數據處理 63 3.3 三樁腿水動力實驗方案設計 68 3.3.1 實驗目的 68 3.3.2 實驗條件 68 3.3.3 實驗方案設計 69 3.3.4 實驗方法及步驟 74 3.3.5 實驗數據處理 77 參考文獻 79 第4章 波流載荷係數分析及計算 80 4.1 波流載荷係數求解方法 80 4.1.1 CD 和 CM 與雷諾數、KC 數的關係 80 4.1.2 CD 和 CM 的常規求解方法 81 4.1.3 CD 和 CM 的創新型求解方法 82 4.2 單弦杆波流載荷係數求解與分析 85 4.2.1 水動力係數求解及影響因素分析 85 4.2.2 基於線性回歸方法的水動力影響因素分析 99 4.2.3 單弦杆水動力特性影響因素綜合分析 112 4.3 單樁腿波流載荷係數求解與分析 114 4.3.1 常規方法求解 CD 及 CM 值 114 4.3.2 基於遺傳算法的水動力係數求解方法 121 4.3.3 單樁腿水動力實驗模型模擬仿真 128 4.4 三樁腿波流載荷係數求解與分析 133 4.4.1 三樁腿水動力特性分析方法 133 4.4.2 水動力係數分析 135 4.4.3 群樁效應分析 140 4.4.4 齒條效應分析 147 4.4.5 實驗模型的數值模擬 150 參考文獻 155 第5章 自升式海洋平颱風載荷研究 157 5.1 自升式平颱風載荷規範計算 157 5.1.1 自升式海洋平臺基本參數 157 5.1.2 規範規定 1585.1.3 規範計算結果 160 5.2 平颱風載荷數值模擬 164 5.2.1 CFX 數值模擬 164 5.2.2 模擬結果分析 169 5.3 風洞實驗 173 5.3.1 風洞實驗設計 173 5.3.2 平臺模型風載荷實驗結果分析 185 5.4 平颱風載荷對比分析 192 參考文獻 195 第6章 海洋平臺環境載荷的數值模擬 197 6.1 自升式海洋平臺波流載荷模擬 197 6.1.1 海洋平臺數值模型的建立 197 6.1.2 海洋平臺模擬結果的分析 204 6.2 自升式海洋平颱風載荷模擬 219 6.2.1 CFD 理論基礎 219 6.2.2 海洋平臺的三維建模 221 6.2.3 風載荷模擬結果分析及驗證 225 6.2.4 風載荷模擬結果的等效處理 230 6.3 自升式海洋平臺環境載荷耦合模擬 232 6.3.1 海洋平臺數值模型的建立 232 6.3.2 海洋平臺模擬結果的分析 238 參考文獻 243 彩圖