梁修锋
- 作品数：10 被引量：48H指数：3
- 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市博士后基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学天文地球水利工程更多>>
- 并行计算求解运动船体上的甲板上浪问题被引量：1
- 2010年
- 甲板上浪是危害海洋浮式结构物的重要因素。文章采用模型试验方法对一艘FPSO的甲板上浪现象进行了考察。结合模型试验的结果,采用大规模并行计算技术成功再现了甲板上浪这一非线性极强的物理现象,有效地克服了计算时间的限制。数值模拟中对与上浪密切相关的物理参数如水体流动,船体的运动,冲击载荷进行了记录。为了保证数值模拟的精确性,文中开展了网格试验和时间步长试验,得到了适合甲板上浪模拟的网格划分方案和时间步长。由数值模拟得到的上浪细节相当详尽,如由VOF方法进行液面捕捉得到的波浪沿船艏爬升、变形、最后冲击船艏结构物破碎的过程与试验相比很为接近。计算实践表明采用大规模并行计算是解决上浪等非线性问题的可靠的、高效的途径。
- 梁修锋杨建民李俊李欣
- 关键词：模型试验甲板上浪CFDVOF动网格并行计算
- 不规则波浪的数值模拟被引量：5
- 2010年
- 优良的波浪环境条件是研究非线性波浪和浮式结构物相互作用问题的基础。文章在数值波浪水池中对不规则波浪进行了数值模拟,造波通过摇板的运动实现,消波通过在水池后段设置消波区实现,自由液面由VOF方法捕捉。对计算所得的波浪时历进行谱分析并将所得谱与理论谱进行了比较,吻合良好。
- 梁修锋杨建民李欣李俊
- 关键词：数值波浪水池动网格VOF方法
- 甲板上浪过程中水流运动规律数值研究被引量：3
- 2010年
- 甲板上浪发生时产生的巨大冲击载荷可以对海洋结构物造成严重破坏,其发生时的海况比较恶劣,带有较强的非线性特点。采用CFD软件Fluent中的动网格功能造波结合软件中的VOF模块捕捉自由液面再现了单个极大波浪的生成过程,继而对固定甲板情形下的上浪问题进行了考察,波浪遭遇甲板后产生了流动的分离,甲板上下的水体表现出了完全不同的流动特点。通过可视化计算结果和深入细致的速度剖面分析,更好地加深了对这一复杂流动过程的理解。最后还将模拟结果与实验结果在定性和定量上进行了对比,表现出了良好的一致性。
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- 关键词：甲板上浪数值模拟水流运动
- 数值波浪水池的建立与FPSO甲板上浪的数值模拟
- 本文研究了数值波浪水池的建立与FPSO甲板上浪的数值模拟。
FPSO（Floating Production, Storage, and Offloading Unit）是海上浮式生产储油系统的简称,由于其经济...
- 梁修锋
- 关键词：海上石油开发FPSO甲板上浪数值波浪水池
- 文献传递
- 自由运动船体迎浪状态下上浪问题的数值模拟被引量：3
- 2010年
- 基于FLUENT软件进行二次开发,得到了一个用于求解甲板上浪问题的完整的数值模拟方案.该方案融合了动网格功能、数值波浪水池的消波和推板边界造波、船体运动的自动求解、捕捉自由液面大变形的流体体积分数法、高效的网格划分方案和稳定精确的时间步长方案,最终实现了波浪和船体运动的耦合,成功模拟了甲板上浪现象,并将该方案应用到自由运动船体在顶浪状态下的上浪问题研究中,模拟得到了物体在波浪上的运动及甲板上浪的过程,同时还得到了上浪产生的冲击压力.
- 梁修锋杨建民李俊李欣
- 关键词：甲板上浪数值波浪水池动网格
- 消波滩消波的数值模拟与反射系数计算
- 海洋工程国家重点实验室深海实验水池消波装置采用弧形消波滩结构及落水槽装置。根据有关规范对该消波潍的波浪反射系数作了计算。结果表明,对于波陡比较大的波浪,反射系数较小,大多在0．05以下;而对于波陡比较小的波浪,反射系数较...
- 梁修锋于洋杨建民
- 关键词：波浪反射系数数值模拟
- 文献传递
- 面向海洋工程应用的数值波浪水池被引量：4
- 2011年
- 采用FLUENT软件中的用户自定义函数功能和动网格功能进行造波和消波,采用VOF方法捕捉自由液面,开发了一个数值波浪水池,该水池可以生成规则波浪、按照波谱生成不规则波浪以及生成既定的不规则波波列.文中开展了网格和时间步长试验,力图找到经济精确的网格划分方案和高效的时间步长方案.文中按照Jonswap谱进行了不规则波浪的数值模拟,采用了等分能量法分解波谱的频率区间来得到组成波的圆频率,模拟结果显示计算波谱与目标波谱一致,波浪的统计特征得到了很好的体现,模拟不规则波波谱的缺点是耗时过长.由于真实海况下对海洋浮式结构物造成损坏的往往不是整个波浪时间序列,而是少数的几个大波或者波列中的波群.因此采用CFD方法准确模拟出既定的波列将会对了解极端海况下海洋结构物的损坏事故提供极大帮助.采用本文提出的方法成功模拟出了既定的极大波,这个方法的关键在于确定造波板的运动规律.类似按照波谱造波,文中将造波板处的波浪时历进行了分解,得到了若干个小振幅波,通过傅里叶级数法推导出了每个小振幅波的特征参数.同样采用水力传递函数确定每个小振幅波对应的推板振幅,之后将这些组成波对应的推板运动规律进行叠加得到了模拟不规则波波列时需要的推板运动规律.
- 梁修锋杨建民李俊肖龙飞李欣
- 关键词：数值波浪水池规则波波列动网格VOF
- 甲板上浪的数值模拟与试验研究
- 船体和波浪之间的相对运动幅度极大导致水体冲上甲板对结构物造成冲击,这种现象被定义为甲板上浪、甲板淹湿或上浪冲击。一般情况下上浪不会对船体运动和结构产生决定性影响,但是在极端情况下会对船体造成破坏性冲击,例如对甲板上一些暴...
- 梁修锋
- 二维甲板上浪问题数值模拟研究的新方法被引量：3
- 2009年
- 甲板上浪问题一直是强非线性问题研究领域的热点,它是造成海洋浮式结构物损坏的重要因素。该文完整的阐述了用于研究甲板上浪问题的数值模拟解决方案,并对二维浮动物体的运动响应、甲板上浪进行了考察。模拟在二维数值波浪水池中完成,入射波由冲箱运动生成,水池远端采用海绵层吸收反射波浪,自由液面采用VOF方法捕捉,物体的运动为与波浪的耦合运动。最后将模拟得到的运动响应与试验进行了对比,同时对上浪载荷也进行了分析。
- 梁修锋杨建民杨驰李欣
- 关键词：甲板上浪数值波浪水池VOF动网格
- FPSO甲板上浪的数值模拟被引量：33
- 2007年
- FPSO在其生命周期内遭受的上浪风险很大,严重的上浪可导致结构的损坏。本文建立了三维数值水池,对规则波下固定FPSO的甲板上浪进行了数值模拟。得到了甲板和甲板室上的冲击载荷和上浪水在甲板上的水位高度以及波浪沿船首爬升、变形、破碎的过程。水池采用动边界造波,自由面由VOF方法来捕捉,在水池后段的动量方程中添加了源项以消除后端壁面的波浪反射。
- 梁修锋杨建民李欣于洋
- 关键词：FPSO甲板上浪数值模拟VOF动网格
