海洋建筑物動力學(xué)內(nèi)容簡介

本書系統(tǒng)地介紹了波浪和流的作用對濱海固定建筑物所引起動力反應(yīng)的計(jì)算方法。全書共八章，一開始介紹了動力荷載和動力反應(yīng)的基本特征；第三章給出了影響動力學(xué)、質(zhì)量、阻尼和剛度的結(jié)構(gòu)性質(zhì)的計(jì)算；第四章和第五章敘述了波浪氣候、波浪力的計(jì)算以及渦旋引起的運(yùn)動；最后三章講述了各式各樣建筑物的反應(yīng)計(jì)算、疲勞計(jì)算以及物理模型的應(yīng)用。 本書可供從事動力荷載和動力反應(yīng)計(jì)算的海洋工程科技人員和高等院校師生參考。

本書中的符號

第一章緒 論

1.1本書的目的

1.2本書的應(yīng)用

第二章動力荷載和動力反應(yīng)的基本特性

2.1引 言

2.2單一自由度系統(tǒng)

2.2.1自由振動

2.2.2簡單諧波荷載的反應(yīng)

2.2.3沖擊荷載的反應(yīng)——時(shí)間過程的分析

2.2.4轉(zhuǎn)換函數(shù)

2.2.5復(fù)雜周期荷載的反應(yīng)

2.2.6隨機(jī)荷載的反應(yīng)

2.2.7隨機(jī)荷載的實(shí)例

1.“白噪聲”的反應(yīng)

2.樁柱對波浪力的反應(yīng)）

2.3相關(guān)和譜的性質(zhì)

2.3.1自相關(guān)函數(shù)

2.3.2互相關(guān)函數(shù)

2.3.3隨機(jī)信號的和

2.4多自由度系統(tǒng)

2.4.1兩個(gè)自由度系統(tǒng)的自由振動

2.4.2多自由度結(jié)構(gòu)的自由振動

2.4.3多自由度阻尼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)迫振動

2.4.4正規(guī)模式方法

2.4.5轉(zhuǎn)換函數(shù)矩陣

2.5濱海建筑物的譜分析方法——技術(shù)發(fā)展水平

2.6隨機(jī)荷載的概率性質(zhì)

2.6.1平均值

2.6.2平方平均值

2.6.3標(biāo)準(zhǔn)差

2.6.4概率）

2.6.5概率密度函數(shù)

2.6.6概率分布函數(shù)

2.6.7高斯或正態(tài)分布

2.6.8瑞利分布

2.6.9重現(xiàn)期

2.6.10矩

2.6.11譜密度的概率性質(zhì)

2.6.12極值

2.7 例

2A燈塔的固有頻率

2B陽極（anode）固有頻率的計(jì)算

2C燈塔對單調(diào)波的反應(yīng)

2D陽極反應(yīng)的計(jì)算

2E燈塔對隨機(jī)海浪的反應(yīng)

2F利用集中質(zhì)量法求固有頻率

2G能量方法

2.8 總 結(jié)

2.8.1單一自由度系統(tǒng)

2.8.2 多自由度系統(tǒng) 2100433B

《海洋浮體水動力學(xué)與運(yùn)動性能》主要介紹了海洋浮體受到風(fēng)、海浪、海流作用時(shí)結(jié)構(gòu)的載荷評估及動力響應(yīng)分析的相關(guān)內(nèi)容?！逗Ｑ蟾◇w水動力學(xué)與運(yùn)動性能》共分六個(gè)部分，包括概述、海洋結(jié)構(gòu)物繞流載荷、細(xì)長海洋結(jié)構(gòu)物的波流力、單自由度剛體動力學(xué)基礎(chǔ)、大型浮式結(jié)構(gòu)物運(yùn)動與波浪力、浮體二階水動力和慢漂運(yùn)動。

《海洋浮體水動力學(xué)與運(yùn)動性能》既適用于船舶與海洋工程專業(yè)的本科學(xué)生作教材使用，也可供相關(guān)專業(yè)的工程師和研究生參考。

第1章　緒論

1.1　海洋工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展

1.2　海洋平臺構(gòu)造及有關(guān)動力學(xué)問題

1.3　海洋系泊結(jié)構(gòu)

1.4　海洋管道

1.5　海洋工程結(jié)構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)性問題

第2章　海洋工程結(jié)構(gòu)的確定性載荷

2.1　海洋工程結(jié)構(gòu)環(huán)境載荷綜述

2.2　海浪的確定性描述

2.3　海洋結(jié)構(gòu)物的波浪載荷

第3章　單自由度線性結(jié)構(gòu)振動

3.1　結(jié)構(gòu)體系的單自由度模型

3.2　建立動力學(xué)方程的方法

3.3　單自由度系統(tǒng)自由振動分析

3.4　強(qiáng)迫動力響應(yīng)

3.5　結(jié)構(gòu)振動的響應(yīng)函數(shù)

第4章　單自由度線性結(jié)構(gòu)的隨機(jī)響應(yīng)

4.1　平穩(wěn)各態(tài)歷程假定

4.2　均值與概率

4.3　自相關(guān)函數(shù)與譜密度

4.4　互相關(guān)函數(shù)與互譜密度

4.5　海浪的統(tǒng)計(jì)描述

4.6　偽隨機(jī)波的形成

4.7　結(jié)構(gòu)響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析

4.8　結(jié)構(gòu)隨機(jī)響應(yīng)的解析方法

第5章　單自由度結(jié)構(gòu)的非線性振動

5.1　海洋工程中的非線性振動實(shí)例

5.2　結(jié)構(gòu)體系非線性振動的特點(diǎn)

5.3　求解非線性振動方程的小參數(shù)法

5.4　求近似解的平均法

5.5　求近似解的多尺度法

5.6　單自由度系統(tǒng)的異頻振動分析

5.7　單自由度分段剛度系統(tǒng)的振動分析

第6章　多自由度線性結(jié)構(gòu)振動

6.1　一般海洋結(jié)構(gòu)的多自由度振動

6.2　振動方程的建立

6.3　系統(tǒng)無阻尼自由振動

6.4　多自由度系統(tǒng)阻尼的處理

6.5　無阻尼系統(tǒng)強(qiáng)迫振動響應(yīng)計(jì)算方法

6.6　模態(tài)疊加法計(jì)算有阻尼強(qiáng)迫振動響應(yīng)

第7章　多自由度結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的非線性與隨機(jī)振動分析

7.1　多自由度系統(tǒng)非線性振動分析

7.2　多自由度系統(tǒng)參數(shù)激勵(lì)振動響應(yīng)分析

7.3　多自由度系統(tǒng)隨機(jī)激勵(lì)下的動力響應(yīng)

第8章　大型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動分析方法

8.1　動力問題的有限單元法

8.2　里茨法及子空間迭代法

8.3　結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)計(jì)算的數(shù)值方法

第9章　海流和風(fēng)引起的結(jié)構(gòu)振動

9.1　海流和風(fēng)對結(jié)構(gòu)振動的影響

9.2　旋渦泄放現(xiàn)象與渦激振動

9.3　確定性渦激振動響應(yīng)分析

9.4　渦激振動的統(tǒng)計(jì)響應(yīng)分析——升力相關(guān)模型

9.5　海風(fēng)的描述與風(fēng)載荷

9.6　湍流風(fēng)引起的結(jié)構(gòu)振動

9.7　非圓截面結(jié)構(gòu)的跳躍振動

9.8　減小渦激振動的工程措施

第10章　海洋連續(xù)結(jié)構(gòu)體系振動

10.1　梁和纜索振動方程與固有振動分析

10.2　纜索的動力響應(yīng)分析

10.3　梁的振動響應(yīng)分析

第11章　振動理論在平臺動力分析中的應(yīng)用

11.1　固定式平臺的時(shí)域振動響應(yīng)

11.2　地震激勵(lì)下平臺的振動響應(yīng)

11.3　隨機(jī)波激勵(lì)下平臺振動響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析

11.4　導(dǎo)管架平臺動力響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析

11.5　深海平臺張力腿波流聯(lián)合作用振動分析

第12章　浮式結(jié)構(gòu)的運(yùn)動分析

12.1　浮式結(jié)構(gòu)的運(yùn)動描述

12.2　鉸接塔平臺的運(yùn)動分析

12.3　鉸接塔-油輪運(yùn)動分析

12.4　錨泊系統(tǒng)分析

12.5　二階波浪力和低頻波浪阻尼

12.6　Spar乎臺垂蕩-縱搖耦合運(yùn)動分析

參考文獻(xiàn)

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隨著海洋開發(fā)與海洋空間利用工程的進(jìn)展，出現(xiàn)了多種形式的海洋結(jié)構(gòu)物。目前，基于海洋工程結(jié)構(gòu)的環(huán)境載荷、動力響應(yīng)特性及動力響應(yīng)分析方法研究的不斷深入，形成了一門嶄新的學(xué)科——海洋工程結(jié)構(gòu)動力學(xué)。該學(xué)科為海洋工程結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)開發(fā)、建造、安裝及運(yùn)行管理，提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與分析方法。

海洋工程結(jié)構(gòu)物的基本用途包括海洋開發(fā)和海洋利用。目前，海洋結(jié)構(gòu)物的大部分用于海洋油氣的勘探、開發(fā)、生產(chǎn)及儲運(yùn)。這些結(jié)構(gòu)物包括固定式平臺、移動式鉆井平臺、海底管道、油氣浮式生產(chǎn)系統(tǒng)及近幾年發(fā)展起來的深海平臺等。近幾年來，海洋開發(fā)和利用工程發(fā)展迅猛，新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)日新月異，其用途、結(jié)構(gòu)形式及工作原理千差萬別。本書凝練出海洋工程結(jié)構(gòu)中具有普遍意義的動力學(xué)問題，進(jìn)行深入闡述。

全書共分12章。第1章回顧海洋工程結(jié)構(gòu)的進(jìn)展并總結(jié)海洋結(jié)構(gòu)特征，提出海洋工程所面臨的重大理論和技術(shù)課題；第2章討論海洋環(huán)境，重點(diǎn)討論波浪載荷計(jì)算方法；第3章結(jié)合海洋工程結(jié)構(gòu)，介紹單自由度系統(tǒng)動力學(xué)的基本理論與方法；第4章討論隨機(jī)振動的基本理論、隨機(jī)波浪載荷計(jì)算、單自由度線性結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動的響應(yīng)特性等；第5章結(jié)合海洋工程中的系泊結(jié)構(gòu)、鉸接塔平臺、單點(diǎn)系泊系統(tǒng)等，介紹單自由度非線性系統(tǒng)振動分析方法，討論海洋工程結(jié)構(gòu)的運(yùn)動突變及異頻振動等；第6章結(jié)合海洋多點(diǎn)系泊船舶、固定平臺及牽索塔平臺，討論多自由度系統(tǒng)的模型建立及動力學(xué)理論與方法等；第7章介紹多自由度非線性系統(tǒng)分析方法及動力特性，討論非線性多自由度系統(tǒng)的內(nèi)共振、參數(shù)激勵(lì)、組合共振等問題，同時(shí)介紹了多自由度系統(tǒng)隨機(jī)激勵(lì)振動響應(yīng)分析方法；第8章介紹動力問題有限單元法以及振動方程求解的若干數(shù)值方法等；第9章介紹海流和風(fēng)致渦激振動的機(jī)理、渦激升力及渦激響應(yīng)分析方法，討論了非對稱截面的超馳振動問題及消除渦激的工程措施；第10章討論梁式結(jié)構(gòu)和纜索結(jié)構(gòu)建模，固有振動頻率及強(qiáng)迫振動響應(yīng)分析方法，介紹梁的參激動力穩(wěn)定性及隨機(jī)波激起的梁式結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)特性等；第11章計(jì)算固定平臺時(shí)域振動及隨機(jī)振動響應(yīng)，分析深海平臺張力腿波流作用下的非線性參激振動等；第12章介紹浮體在波浪中運(yùn)動的分析理論，鉸接塔平臺、單點(diǎn)系泊和錨泊系統(tǒng)的分析方法以及2100433B