改进的浮体运动响应间接时域计算方法

扈喆， 张晓莹， 李妍， 李晓文

(集美大学 轮机工程学院，福建 厦门 361021)

浮体在波浪中的运动响应是船舶与海洋工程领域中的常见问题，一般常基于势流理论求解此类问题。势流理论可分为频域和时域2类，其中频域势流理论经过多年发展已经成熟，且成为工程上分析浮体运动响应的常用方法。如Chen等[1]采用频域势流理论计算了柔性连接装置约束下的相邻浮体运动响应。Huang等[2]基于频域势流理论和模型试验研究了某FPSO与生活船斜对接时登乘梯的运动响应。Ghafari等[3]采用频域势流理论研究了波浪与某半潜平台和柱式FPSO的相互作用过程。王科等[4]采用基于预修正快速傅立叶变换的频域势流理论方法求解了多浮体铰接薄板结构的运动响应。

一般频域势流理论仅给出浮体在某一特定频率余弦波作用下的水动力系数和运动响应，相比之下时域势流理论可计算浮体在任意波浪激励下的运动响应。间接时域法是时域势流理论中较常用的一种方法，其将频域势流理论计算结果转化为时延函数，并据此建立浮体时域控制方程。如Choi等[5]基于间接时域法和模型试验研究了张力腿平台和半潜平台的耦合运动。Fonseca等[6]采用间接时域法研究了一系列大波作用下某FPSO的水动力载荷。李志富等[7]采用基于间接时域法的势流理论模拟了某半潜平台在畸形波作用下的运动响应和系泊缆动张力响应。纪仁玮等[8]基于间接时域法计算了振荡浮子式双浮体波浪能装置的运动响应。……