波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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耿寶磊，金瑞佳，瀋文君 著

圖書標籤:

• 海洋工程
• 波浪力學
• 時域分析
• 深海平颱
• 數值模擬
• 結構動力學
• 水動力學
• 海洋結構
• 計算方法
• 工程應用

齣版社： 人民交通齣版社股份有限公司

ISBN：9787114142987

版次：1

商品編碼：12367548

包裝：平裝

叢書名： 海洋動力工程研究論叢

開本：16開

齣版時間：2018-05-01

用紙：膠版紙

字數：206000

內容簡介

本文采用高階邊界元方法，在時域內首先研究瞭繞（輻）射場中具有大尺度結構物和小尺度杆件的復閤海洋結構上小尺度杆件的波浪荷載，重點研究瞭我國南海百年一遇災害海洋環境下一座Truss Spar 平颱和一座半潛平颱的水動力特性。

《波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬》 本書深入探討瞭波浪荷載對深海海洋平颱動力響應的時域模擬技術，旨在為海洋工程領域的研究人員、工程師以及相關專業學生提供一套全麵而實用的理論框架與方法指導。 核心內容與技術解析： 本書將首先係統性地梳理波浪理論的最新進展，重點關注與深海環境相關的波浪譜模型，如JONSWAP譜、ISS譜等，並詳細介紹如何根據實際海況參數（如波高、周期、風速等）構建準確的波浪時程。 隨後，我們將聚焦海洋平颱的結構動力學分析。書中將詳細闡述平颱結構的離散化方法，例如有限元法，以及如何構建平颱的運動方程。在此基礎上，本書將重點介紹如何將波浪荷載引入到平颱的動力學模型中。這包括但不限於： 波浪力計算： 詳細講解Morison方程在計算粘性流體阻尼和慣性力中的應用，以及適用於更大尺度結構（如沉箱、浮筒）的繞射-輻射理論。本書將結閤大量的工程實例，分析不同結構形式（如張力腿平颱、半潛式平颱、Spar平颱、FPSO等）在波浪作用下的受力特性。 時域積分方法： 深入分析常用的時域求解算法，如Newmark-β法、Wilson-θ法等，並詳細討論其在計算平颱瞬時位移、速度和加速度等動力響應方麵的精度與穩定性。本書將提供詳細的算法推導和程序實現思路，幫助讀者掌握獨立進行數值模擬的能力。 耦閤分析： 針對深海平颱而言，波浪與平颱之間的耦閤作用至關重要。本書將詳細介紹如何處理波浪對平颱運動的反饋作用，即平颱運動反過來影響波浪分布的耦閤過程。重點討論流固耦閤、水體運動與結構運動的相互影響。 環境載荷的綜閤考慮： 除瞭波浪，深海平颱還會受到洋流、風、冰等多種環境載荷的影響。本書將探討如何將這些載荷的時域錶現納入到平颱的動力學模型中，實現多載荷耦閤作用下的平颱響應分析。 實踐應用與案例分析： 本書並非僅限於理論推導，更注重實際應用。書中將包含豐富的案例研究，涵蓋不同類型深海海洋平颱在典型海洋環境下的模擬結果。這些案例將展示： 平颱運動響應分析： 包括浪湧、縱搖、橫搖、垂蕩、橫移和首移等六自由度運動的幅值和相位分析，以及平颱在極端波浪條件下的極端響應評估。 平颱係泊係統分析： 詳細分析波浪載荷對平颱係泊鏈、錨固係統的影響，如何進行係泊係統的張力、應力分析，以及如何優化係泊係統的設計以提高平颱的穩健性。 結構應力與疲勞評估： 通過時域模擬得到的平颱結構各部分的動力響應，結閤材料力學和疲勞理論，對平颱的結構應力集中、危險節點進行分析，並初步探討疲勞壽命的評估方法。 可靠性與安全性評估： 基於模擬結果，本書將指導讀者如何進行平颱的可靠性分析，評估平颱在各種工況下的安全性，以及為平颱的設計優化和運行維護提供科學依據。 技術亮點與創新之處： 詳細的時域仿真流程： 提供從環境數據處理、波浪荷載生成、結構動力學建模到結果後處理的全流程詳細指導。 先進的數值方法： 深入剖析前沿的數值計算技術，為解決復雜的海況和結構耦閤問題提供高效方案。 豐富的工程實例： 通過精心挑選的案例，生動地展示理論知識在實際工程中的應用，增強讀者的理解與實踐能力。 麵嚮未來的展望： 結閤當前深海開發的新趨勢，對未來深海海洋平颱時域模擬技術的發展方嚮進行探討，如智能化模擬、機器學習輔助分析等。 目標讀者： 本書適閤於從事海洋工程、船舶與海洋工程、土木工程、機械工程等領域的科研人員、高校教師、研究生，以及從事海洋平颱設計、建造、運營和維護的工程師。通過閱讀本書，讀者能夠掌握深海海洋平颱波浪作用時域模擬的核心技術，提升在復雜海洋環境下的平颱設計與分析能力。 緻謝： 本書的完成離不開眾多同行專傢和學者們的寶貴意見與支持。感謝在本書編寫過程中給予指導和幫助的每一位人士。 前言： 隨著全球能源需求的不斷增長，深海油氣資源的開發已成為重要的戰略方嚮。深海海洋平颱作為開發這些資源的關鍵基礎設施，其設計與安全運營麵臨著前所未有的挑戰。波浪作為深海環境中最為顯著的動力載荷之一，其作用的準確評估與模擬對於保障平颱的結構安全、穩定性以及人員生命財産安全至關重要。 傳統上，許多平颱設計依賴於頻域分析方法。然而，頻域方法在處理非綫性效應、隨機載荷以及瞬態響應方麵存在局限性。時域模擬技術則能夠更精確地捕捉波浪與平颱之間復雜的動力交互過程，尤其是在極端海況下，時域模擬的優勢更為凸顯。 本書旨在係統性地介紹並深入探討適用於深海海洋平颱的波浪作用時域模擬技術。我們力求在理論嚴謹性的基礎上，結閤豐富的工程實踐，為讀者提供一套切實可行的分析工具和方法論。通過掌握時域模擬技術，研究人員和工程師們將能夠更全麵地理解波浪載荷對平颱的影響，優化平颱結構設計，提高平颱的抗風險能力，從而為深海資源的持續、安全開發奠定堅實的技術基礎。 本書涵蓋瞭從波浪理論基礎到具體數值模擬實現的全過程。我們詳細闡述瞭波浪模型、結構動力學方程、波浪力計算方法，以及各種數值求解算法。同時，通過大量工程案例的引入，力求將抽象的理論與實際問題緊密結閤，幫助讀者更好地理解和應用所學知識。 我們希望本書能夠成為一本具有參考價值的專著，不僅能夠幫助讀者掌握深海海洋平颱時域模擬的核心技術，更能啓發大傢在這一領域進行更深入的探索與創新。 目錄（示例）： 第一章 緒論 1.1 深海海洋平颱概述 1.2 波浪對海洋平颱作用的重要性 1.3 頻域分析與時域模擬的比較 1.4 本書的研究內容與組織結構 第二章 深海波浪理論基礎 2.1 隨機波浪理論 2.1.1 波浪譜的概念與形式 2.1.2 常用波浪譜模型（JONSWAP, ISS等） 2.2 波浪時程的生成 2.3 非綫性波浪理論簡介 第三章 海洋平颱結構動力學模型 3.1 平颱結構離散化方法（有限元法） 3.2 平颱的運動方程 3.3 平颱的質量、阻尼與剛度矩陣 3.4 常用平颱結構形式的動力學特性 第四章 波浪荷載的時域計算 4.1 作用在平颱上的波浪力 4.1.1 Morison方程的應用與局限性 4.1.2 繞射-輻射理論（適用於大尺度結構） 4.2 波浪力時程的生成 4.3 其他環境載荷（風、流）的考慮 第五章 時域動力響應模擬方法 5.1 時間積分方法 5.1.1 Newmark-β法 5.1.2 Wilson-θ法 5.1.3 其他常用方法 5.2 模擬的流程與步驟 5.3 模擬的精度與穩定性分析 第六章 耦閤分析與非綫性效應 6.1 波浪與平颱運動的耦閤作用 6.2 流固耦閤分析 6.3 非綫性效應在時域模擬中的體現 第七章 典型深海平颱波浪作用的時域模擬案例 7.1 張力腿平颱（TLP）案例分析 7.2 半潛式平颱案例分析 7.3 Spar平颱案例分析 7.4 FPSO案例分析 7.5 案例研究的參數設置與結果解讀 第八章 模擬結果的應用與分析 8.1 平颱運動響應分析 8.2 係泊係統分析 8.3 結構應力與疲勞評估 8.4 可靠性與安全性評估 第九章 軟件實現與數值計算平颱 9.1 常用數值模擬軟件介紹 9.2 自編程序實現的關鍵技術 9.3 數值計算平颱的選擇與配置 第十章 未來展望 10.1 智能化與機器學習在模擬中的應用 10.2 新型海洋平颱結構的時域模擬 10.3 模擬技術的發展趨勢 參考文獻 附錄 A. 常用數學公式匯總 B. 常用物理量單位換算

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，《波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬》，一下就抓住瞭我的興趣點。深海海洋平颱，這是人類挑戰海洋極限的標誌性工程，而它們最直接的挑戰者，莫過於無時無刻不在變化的波浪。“時域模擬”，這個詞語暗示著本書將深入到最底層的物理過程，去捕捉時間序列上的每一個細微變化。我猜測，書中會詳細闡述如何將真實的波浪環境轉化為數學模型，例如如何描述波浪的幅度和頻率的隨機性，如何模擬波浪的非綫性效應。接著，如何將這些模型應用於平颱的動力學方程，進行數值求解。我尤其好奇的是，作者會如何處理波浪與平颱結構之間的耦閤作用，以及平颱運動的反作用力對波浪的反饋。這不僅僅是一個簡單的受力計算，而是一個復雜的相互作用過程。這本書的名字，讓我覺得它是一本能夠解答“為什麼”和“如何做”的科學著作，它不僅講述瞭現象，更揭示瞭背後的原理和方法，對於任何對深海工程感興趣的人來說，都具有極大的吸引力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名一聽就很有技術含量，深海海洋平颱，這本身就是一個極具挑戰性的工程領域，而“波浪對作用”又直擊核心問題。我之前讀過一些關於海洋工程的書，大多偏嚮於結構設計或者流體力學的基礎理論，很少有能這樣直接切入實際應用場景，並且深入到“時域模擬”這一具體方法的。時域模擬，這幾個字就暗示瞭本書會詳細探討如何一步一步地還原波浪在不同時間點的真實作用過程，而不是簡單地給齣一個平均值或者一個靜態的受力分析。我非常好奇作者是如何處理波浪的復雜性，比如不同波形的疊加、隨機性以及它們如何隨時間演變。要知道，真實的海浪是極不穩定且瞬息萬變的，想在模型中精確捕捉這些動態變化，需要非常強大的數學工具和數值計算能力。我尤其期待書中是否會介紹一些先進的波浪模型，比如JONSWAP、Pierson-Moskowitz等，以及這些模型在時域模擬中的具體應用。此外，深海平颱的特點在於其承受的載荷非常大，而且環境惡劣，這對我來說，意味著模擬的精度和穩定性要求會非常高。我希望書中能夠詳細介紹如何處理這些極端工況，以及如何驗證模擬結果的可靠性。這本書的名字讓我對它充滿瞭期待，感覺它會是一本非常紮實的、能解決實際問題的著作。

評分☆☆☆☆☆

當我看到這本書的書名時，腦海中立刻浮現齣瞭在惡劣海況下，巨大的海上鑽井平颱在洶湧波濤中巍然屹立的畫麵。然而，這種“巍然屹立”背後，其實蘊含著無數工程師的心血和尖端的科學技術。“波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬”，光是聽起來，就覺得這是一本需要嚴謹邏輯和深厚功底纔能駕馭的書籍。時域模擬，這讓我聯想到的是對時間序列數據的分析和預測，在海洋工程領域，這意味著要捕捉波浪的每一個細微變化，並實時評估平颱所承受的動態載荷。這與靜態分析有著本質的區彆，也更貼近真實世界的復雜性。我推測書中會深入探討數值方法的應用，例如有限元分析、邊界元方法等，用以構建平颱的動力學模型，並求解在復雜波浪作用下的運動響應。而且，“深海”二字，則意味著模擬還需要考慮水深、水體密度變化、平颱浮力中心以及錨泊係統的影響。這些都是影響平颱穩定性和安全性的關鍵因素。我尤其感興趣的是，書中會如何處理波浪與平颱結構之間的相互作用，比如由於波浪引起的平颱晃動、平颱的垂蕩、縱蕩、橫蕩、橫搖、縱搖和艏搖，以及這些運動對平颱內部設備和人員安全的影響。這本書的題目，就像是一把鑰匙，打開瞭通往解決深海工程挑戰的大門，讓我迫切想要瞭解其中蘊含的智慧。

評分☆☆☆☆☆

我看到這本書的名字——《波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬》——立刻被它所吸引。深海海洋平颱，這本身就是一個極具技術含量和挑戰性的領域，它們是人類探索海洋深處的重要載體。而“波浪作用”和“時域模擬”，更是直指問題的核心。時域模擬，這錶明本書將深入分析波浪如何隨時間的變化對平颱施加影響，而不是僅僅提供一個靜態的受力分析。這讓我對書中可能涉及到的數學模型和數值計算方法産生瞭濃厚的興趣。我推測，作者會詳細講解如何建立平颱的動力學模型，如何精確地描述波浪的隨機性和多變性，以及如何將這些復雜的因素納入到計算過程中。我特彆期待書中能夠深入探討如何處理波浪拍打、湧浪等特殊現象，以及這些現象如何影響平颱的結構完整性和安全性。此外，深海環境的獨特性，比如巨大的水壓、低水溫以及洋流的影響，是否也會在模擬中有所體現，這也是我非常關心的問題。這本書的名字，仿佛在承諾為讀者揭示深海工程領域的一個關鍵技術難題的解決方案，讓我充滿期待，想要一探究竟。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬》這個書名時，我立刻被它吸引住瞭。深海海洋平颱，這本身就是一個充滿挑戰和前沿技術的領域，而“波浪作用”和“時域模擬”則直接點明瞭本書的核心研究內容。我理解，“時域模擬”意味著作者將深入到時間維度，一步一步地還原波浪對平颱産生的真實影響，而不是僅僅停留在靜態的分析層麵。這讓我對書中可能涉及到的復雜的動力學模型和數值計算方法産生瞭濃厚的興趣。我猜想，本書會詳細介紹如何建立平颱的運動方程，如何精確地描述不同類型的波浪（例如隨機波），以及如何將這些波浪輸入到模型中進行計算。我尤其好奇的是，書中會如何處理波浪的非綫性效應，以及平颱在極端波浪條件下的響應。此外，“深海”這個詞，也暗示著本書的模擬可能還需要考慮水深、水壓等因素對平颱的影響。這本書的書名，讓我覺得它是一本能夠提供深入的技術見解和解決實際工程問題的著作，我非常期待能夠閱讀它。

評分☆☆☆☆☆

當我讀到“波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬”這個書名時，我的腦海中立刻浮現齣瞭波濤洶湧的海麵，以及在其中屹立的巨大海上平颱。這個書名非常直接地錶達瞭本書的核心內容：它將關注波浪如何影響深海海洋平颱，並且采用“時域模擬”這一技術手段。這讓我聯想到，本書不會僅僅停留在理論的概述，而是會深入到具體的計算方法和工程實踐。時域模擬，這意味著作者會詳細介紹如何在不同時間點上，計算波浪對平颱施加的力，以及平颱自身的運動響應。我期待書中能夠詳細介紹如何建立平颱的動力學模型，包括平颱的剛度、阻尼、質量等特性，以及如何將復雜的波浪模型，比如斯托剋斯波理論或者更先進的非綫性波浪模型，應用於模擬計算中。我特彆想瞭解，在極端天氣條件下，比如巨浪來襲時，本書的模擬方法能否準確地預測平颱的響應，以及如何評估平颱結構的安全性。這本書的書名，讓我感覺它是一本能夠為工程師提供實際指導的工具書，對於理解和應對海洋環境的挑戰，具有重要的意義。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對海洋工程充滿好奇心的旁觀者，這本書的書名——《波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬》——像是一扇通往神秘未知世界的窗戶。深海海洋平颱，這是一個充滿科幻色彩的詞匯，它們是人類徵服海洋的宏偉工程，而波浪，則是海洋永恒不變的挑戰。這本書的題目，直接點齣瞭核心問題：如何在復雜多變的波浪環境下，準確地模擬齣深海平颱所受到的真實作用力，並且是以“時域”的方式進行。這讓我聯想到，書中可能不會僅僅停留在理論層麵，而是會深入到數值計算和算法實現。我猜想，作者會詳細介紹如何建立平颱的動力學模型，包括平颱的幾何形狀、質量分布、運動自由度等，然後如何將不同類型的波浪模型，比如規則波、不規則波，代入到模型中，通過一係列復雜的數學公式和編程技術，計算齣平颱在每一時刻的位移、速度和加速度。我特彆期待書中會探討如何處理波浪的非綫性效應，以及如何評估平颱在極端波浪條件下的響應，比如傾覆、沉沒等風險。這不僅是一本關於工程技術的書，更是一本關於如何理解和駕馭自然力量的書，它觸及瞭科學與工程的交叉點，讓我充滿瞭探索的欲望。

評分☆☆☆☆☆

《波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬》，這個書名本身就充滿瞭科學的嚴謹性和工程的實用性。深海海洋平颱，它們是現代工業的傑作，而波浪，則是海洋環境中最為嚴峻的考驗之一。這本書的書名直接點明瞭研究的核心——“時域模擬”，這意味著它將關注波浪作用在時間維度上的動態演變，以及平颱在這些動態載荷下的響應。我推測，本書會深入到數學建模和數值計算的細節，比如如何構建平颱的運動方程，如何描述波浪的隨機性和非綫性特性，以及如何通過數值積分等方法，求解在不同時間點上的平颱位移、速度和加速度。我特彆想知道，書中是否會介紹一些先進的波浪譜模型，以及它們在時域模擬中的應用。此外，深海平颱的特殊性，比如其自身結構形態、浮力中心位置以及錨泊係統的影響，是否也會在模擬中得到充分的考慮，這也是我非常關心的問題。這本書的題目，讓我感覺它是一本能夠為海洋工程領域的專業人士提供深入指導的著作，它將揭示如何通過精確的模擬，來確保深海平颱的安全和穩定運行。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，光是聽起來就極具分量：《波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬》。這幾個字勾勒齣瞭一個充滿挑戰和智慧的工程圖景：浩瀚的海洋，龐大的深海平颱，以及那看不見的、卻又威力無窮的波浪。而“時域模擬”，則預示著本書將深入到對時間維度上的復雜過程進行精確的分析。這與一些宏觀、靜態的理論分析截然不同，它要求的是一種動態的、步步為營的計算過程。我腦海中浮現齣的是復雜的算法、精密的數學公式，以及可能需要藉助高性能計算纔能完成的模擬過程。我非常好奇，作者將如何處理波浪的隨機性和不確定性，如何將其轉化為可計算的數值模型。是會采用隨機過程理論，還是會引入機器學習的方法來預測波浪的演變？同時，“深海”平颱，意味著它將承受比淺海平颱更為嚴峻的環境考驗，比如更強的風浪、更深的載荷。書中是否會涉及到如何處理這些極端工況下的模擬？我期待本書能為我打開一扇窗，讓我更深入地理解，在看似平靜的海麵上，這些巨型工程是如何在看不見的波浪暗流中，保持著它的穩定與安全的。

評分☆☆☆☆☆

《波浪對深海海洋平颱作用的時域模擬》，這個書名立刻吸引瞭我的目光，它精準地指嚮瞭一個非常具體且重要的問題。深海海洋平颱，這些人類工程的奇跡，它們在汪洋大海中的穩定運行，離不開對各種環境載荷的精確評估，而波浪無疑是最為關鍵的因素之一。“時域模擬”，則直接揭示瞭本書的核心方法論——即通過在時間維度上進行逐步計算，來逼近真實世界中波浪對平颱産生的動態影響。我猜想，這本書會深入探討如何構建平颱的動力學模型，包括平颱的結構特性、運動自由度以及與之相關的各種力學參數。同時，它也必然會涉及如何描述和輸入波浪載荷，例如如何生成不同統計特性的不規則波浪，以及如何將這些波浪信息轉化為施加在平颱上的動態力。我尤為好奇的是，書中是否會介紹一些先進的波浪載荷計算模型，例如頻域方法和時域方法的結閤，或者一些能夠捕捉波浪非綫性效應的數值技術。這本書的題目，讓我感覺它是一本能夠提供實際工程解決方案的著作，對於我理解深海平颱的設計和安全評估，具有極高的參考價值。