[发明专利]一种应用于浮式平台的内波流载荷获取方法

权利要求书

1.一种应用于浮式平台的内波流载荷获取方法，其包括以下步骤：

1)建立内波流的描述方程为：

∂η(x,t)∂t+(C0+αη(x,t))∂η(x,t)∂x+β∂3η(x,t)∂x3=0---(1)]]>

其中，η(x,t)为内波流的波面时程，t为时间，x为目标浮式平台的坐标，C₀为内波流的线性速度，α为非线性参数，β为弥散参数；

2)获取内波流的波面时程：

根据式(1)可以推导得出内波流的波面时程表示为：

η(x,t)=±η0sech2(x-Cptl)---(2)]]>

其中，C_p为内波流的非线性速度，l为内波流的特征波长，η₀为内波流的波幅；

3)获取内波流流速和加速度：

假设内波流有两个分层，上层流体流速u₁与下层流体流速u₂相反，上层流体厚度为h₁,下层流体厚度为h₂，上层流体密度为ρ₁，下层流体密度为ρ₂，对式(2)进行求导得到内波流的上层流体流速u₁和下层流体流速u₂：

然后对式(3)进行求导即可得到内波流的上层流体加速度a₁和下层流体加速度a₂：

4)求取内波流载荷：

根据内波流的描述方程得到内波流流速、加速度的分布，将浮式平台的将内波流载荷F分成拖曳力F_D和惯性力F_I两部分，即：

F＝F_D+F_I(5)

其中，拖曳力F_D可表示为：

FD=Cd2ρAu2---(6)]]>

式中，A为受流面积；ρ为海水密度，u为内波流流速，当浮体处在上层流体中时：ρ＝ρ₁，u＝u₁,当浮体处在下层流体中时，ρ＝ρ₂，u＝u₂；C_d为拖曳力系数，根据模型试验方法或者根据规范的方法来计算获得；

惯性力F_I可表示为：

F_I＝C_mρVa(7)

其中，V为目标浮式平台的排水量；a为内波流加速度，当浮体处在上层流体中时：a＝a₁,当浮体处在下层流体中时，a＝a₂；C_m为附加质量系数，根据势流理论的水动力软件计算获得。