海洋工程流體力學及結構動力響應

本書為中國船舶工業總公司船舶工程教材之一。本書共分十章，包括：波浪理論，小直徑管柱結構的波浪載荷，大物體結構的波浪載荷，浮動結構的動力載荷及運動，海洋工程結構的繫泊及定位，風載荷，地基分析，渦激振動，海洋結構的動力響應等。 本書以流體與結構的相互耦合作用為重點，以典型海洋工程結構物為背景，系統地闡述了分析流體載荷與結構動力響應的基本理論和方法；本書內容新穎，取材廣泛，着重工程實用，理論聯繫實際。 本書可作為高等院校海洋工程及有關專業研究生和本科生的教材或教學參考書，也可作為工程設計人員參考書。

第一章 緒論 ----------------7

§1-1 海洋工程的基本情況及本課程的任務 ----------------7

§1-2 海洋工程結構的型式分類 ----------------9

§1-3 離岸工程結構設計的基本方法 ----------------11

第二章 波浪理論 ----------------14

§2-1 波浪的流體動力基本方程及其邊界條件 ----------------14

§2-2 線性波理論(Airy波理論) ----------------15

§2-3 波浪的能量及能量傳播速度 ----------------18

§2-4 有限振幅波理論(Stokes波理論) ----------------19

§2-5 橢圓餘弦波理論(Cnoidal波理論) ----------------23

§2-6 流函數理論 ----------------30

§2-7 波浪與流聯合的情況 ----------------32

§2-8 實際海洋波浪的隨機特徵 ----------------33

§2-9 波能譜密度函數 ----------------35

§2-10 波浪的統計特徵及其與波能譜密度函數間的關係 ----------------36

§2-11 波譜資料 ----------------39

第三章 小直徑管柱的流體動力計算 ----------------43

§3-1 概述 ----------------43

§3-2 直立樁柱的波浪力計算 ----------------45

§3-3 流體動力系數的討論 ----------------48

§3-4 Morrison公式中的係數的試驗測定 ----------------56

§3-5 各種因素對Morrisoa公式計算水平力的影響 ----------------58

§3-6 傾斜樁柱的流體動力計算 ----------------60

§3-7 隨機波作用下的波浪力計算 ----------------62

第四章 大物休結構的波浪載荷 ----------------68

§4-1 線性反射問題 ----------------69

§4-2 直立圓柱 ----------------71

§4-3 任意形狀大物體的波浪力計算 ----------------75

§4-4 其它的簡化計算法 ----------------81

第五章 浮動結構的流休動力載荷及運動 ----------------84

§5-1 浮動平台的運動概述 ----------------85

§5-2 浮式結構運動的線性理論 ----------------87

§5-3 切片理論 ----------------94

§5-4 半潛平合的運動計算 ----------------97

§5-5 在不規則隨機波浪上的運動計算 ----------------105

第六章 海洋工程結構的繫泊及定位 ----------------108

§6-1 海洋結構物在波浪上的漂移力及其運動 ----------------109

§6-2 慢漂運動的阻尼問題 ----------------114

§6-3 繫泊系統的流體動力問題 ----------------116

§6-4 單點繫泊系統的平衡位置的穩定性 ----------------123

第七章 風載荷 ----------------130

§7-1 風速的分佈 ----------------130

§7-2 風載計算 ----------------136

第八章 地基分析 ----------------141

§8-1 地基土的力學性質 ----------------141

§8-2 樁基分析 ----------------147

§8-3 重力式平台的基礎分析 ----------------153

第九章 渦激振動 ----------------159

§9-1 流對結構動力分析的影響 ----------------159

§9-2 流的速度及其對波譜的影響 ----------------159

§9-3 旋渦引起的振動 ----------------161

第十章 離岸給構的動力晌應 ----------------177

§10-1 結構的模型化 ----------------177

§10-2 數學模型 ----------------179

§10-3 確定性方法 ----------------191

§10-4 隨機分析方法 ----------------194

§10-5 結構響應的統計評估 ----------------197

§10-6 疲勞分析 ----------------200