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移動與沖擊載荷激勵浮冰層的響應特性 版權信息
- ISBN：9787030788979
- 條形碼：9787030788979 ; 978-7-03-078897-9
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
移動與沖擊載荷激勵浮冰層的響應特性 內容簡介
本書介紹移動與沖擊載荷激勵浮冰層位移響應的理論數學模型、解析求解方法、數值計算方法和實驗測試方法。共分8章，包括緒論、移動載荷激勵浮冰層位移響應的數學模型、移動載荷激勵浮冰層位移響應的理論解法、沖擊載荷激勵浮冰層位移響應的理論解法、移動載荷破冰的邊界元與有限差分混合方法、移動載荷破冰數值模擬的有限元方法應用、移動載荷激勵仿冰材料位移響應的模型實驗、水下航行潛艇破冰的理論與實驗研究等內容。并且本書系統闡述了該領域的研究工作和近期新進展，重點介紹移動載荷（氣墊船、潛艇等）激勵浮冰層位移響應的臨界速度、共振機理、影響因素，分析載荷速度、分布形態、冰層參數、水域邊界等因素對移動與沖擊載荷激勵浮冰層位移響應和破冰效果的影響，在海洋大型浮式平臺工程應用領域也具有一定參考價值。
移動與沖擊載荷激勵浮冰層的響應特性 目錄
目錄第1章 緒論1.1 研究背景及意義11.1.1 冰面利用11.1.2 破冰應用31.2 研究發展概述71.2.1 理論分析與數值計算71.2.2 現場測試與模型實驗91.3 主要研究內容12參考文獻12第2章 移動載荷激勵浮冰層位移響應的數學模型2.1 彈性力學的基本方程172.1.1 平衡微分方程172.1.2 幾何方程192.1.3 物理方程202.2 冰層振動基本方程222.2.1 冰的基本特性222.2.2 冰層坐標系232.2.3 冰層的位移和應變張量232.2.4 冰層的運動微分方程252.2.5 冰層的本構關系262.2.6 位移和轉角的關系282.2.7 用撓度表示的冰層振動微分方程292.3 流體力學的基本方程312.3.1 連續性微分方程312.3.2 歐拉運動微分方程322.3.3 拉普拉斯方程及其基本解342.3.4 拉格朗日積分362.4 二維規則波基本理論372.4.1 波浪運動的基本方程372.4.2 波浪運動的邊界條件392.4.3 波浪運動數學模型及其簡化392.4.4 微幅波的速度勢412.4.5 微幅波的色散方程422.4.6 微幅波浪中的壓強分布422.5 冰水系統的邊界條件和初始條件43參考文獻43第3章 移動載荷激勵浮冰層位移響應的理論解法3.1 勻速移動載荷激勵文克勒基上梁和板的響應453.1.1 載荷和基的基本形式453.1.2 文克勒基上的梁463.1.3 文克勒基上的板503.2 勻速移動載荷激勵液體基上浮冰層的響應523.2.1 理論模型523.2.2 模型求解533.2.3 奇點法求臨界速度573.2.4 能量法求臨界速度613.2.5 計算結果與分析613.3 變速移動載荷激勵液體基上浮冰層的響應653.3.1 理論模型653.3.2 模型求解673.3.3 計算結果與分析70參考文獻74第4章 沖擊載荷激勵浮冰層位移響應的理論解法4.1 單位脈沖載荷激勵浮冰層的位移響應754.1.1 理論模型754.1.2 模型求解764.1.3 計算結果與分析774.2 三角脈沖載荷激勵浮冰層的位移響應794.2.1 理論模型794.2.2 模型求解804.2.3 計算結果與分析824.3 正弦載荷激勵浮冰層的位移響應864.3.1 理論模型864.3.2 模型求解864.3.3 計算結果與分析884.4 移動集中載荷激勵浮冰層的位移響應884.4.1 理論模型884.4.2 模型求解894.4.3 計算結果與分析90參考文獻92第5章 移動載荷破冰的邊界元與有限差分混合方法5.1 移動載荷定常運動的基本方程和邊界條件935.1.1 純水面上的理論模型965.1.2 純冰面上的理論模型985.1.3 純碎冰面上的理論模型995.2 邊界元法與有限差分法相結合的數值計算方法995.2.1 擾動速度勢用基本解表示1005.2.2 面元劃分和控制點布置方式1015.2.3 冰層運動方程數值離散方法1015.3 算法實現與結果分析1065.3.1 算法實現和程序編制1065.3.2 數值計算結果驗證1065.3.3 計算結果與分析1125.4 氣墊船破冰效果的影響因素及分析評估1195.4.1 不同水深的影響分析1205.4.2 破冰效率估算1245.5 不同冰面工況下氣墊船的破冰算例1245.5.1 純冰面情況1255.5.2 半冰面-半水面情況127參考文獻132第6章 移動載荷破冰數值模擬的有限元方法應用6.1 理論模型與耦合算法1336.1.1 理論數學模型1336.1.2 流-固耦合算法1356.1.3 計算方法驗證1366.2 開闊水域浮冰層數值模擬1386.2.1 計算參數和幾何模型1386.2.2 冰層位移和應力計算結果1396.2.3 破冰機理分析1476.3 梯形航道浮冰層數值模擬1476.3.1 計算參數1476.3.2 幾何模型與網格劃分1486.3.3 計算結果與分析1486.4 變水深航道浮冰層數值模擬1536.4.1 計算參數1536.4.2 幾何模型和網格劃分1536.4.3 計算結果與分析1546.5 彎曲航道浮冰層數值模擬1556.5.1 計算參數1556.5.2 幾何模型和網格劃分1556.5.3 計算結果與分析156參考文獻158第7章 移動載荷激勵仿冰材料位移響應的模型實驗7.1 模型實驗相似關系1597.1.1 基本方程1597.1.2 相似關系1607.1.3 模型冰試樣1627.1.4 仿冰材料1637.2 模型實驗測試系統1657.2.1 實驗設備1657.2.2 位移測量1687.2.3 氣墊載荷1707.3 仿冰材料位移響應實驗1727.3.1 拖曳水槽實驗1737.3.2 拖曳水池實驗1787.4 實驗結果分析與討論1797.4.1 氣墊速度的影響1797.4.2 啟動距離的影響1837.4.3 氣墊高度的影響1857.4.4 氣墊壓強的影響1867.4.5 水深的影響188參考文獻189第8章 水下航行潛艇破冰的理論與實驗研究8.1 潛艇動壓載荷1908.1.1 細長體理論計算模型1908.1.2 回轉體理論計算模型1928.1.3 蘭金體理論計算模型1968.2 冰層響應計算方法2028.2.1 蘭金體模型的漸近解2028.2.2 浮冰層下的潛艇運動2058.2.3 數值計算結果2068.3 潛艇模型破冰實驗2118.3.1 實驗測試系統2118.3.2 模型實驗結果2128.3.3 破冰機理分析217參考文獻217
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