[发明专利]一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法

权利要求书

1.一种层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其特征在于，层合型浮体结构物包括固定为一体的上板、低密度层和下板；

水动力特性分析方法，具体为：

(1)将左半流体区域划分为两个子区域：区域1，x-B；区域2，结构物正下方的流体区域，-B≤x0；

区域1和区域2中的对称速度势分别为：

区域1和区域2中的反对称速度势分别为：

根据速度势表达式，可将下板的弯矩与剪力表示为：

根据速度势表达式，将上板的弯矩与剪力表示为：

其中：B为层合型浮体上下板长度的一半，φ(x,z)表示复速度势，ω为圆频率，g为重力加速度，A为入射波的波浪幅值，为待定系数，k₀与k_m是方程的正实根，h为水深，λ_n是弥散方程的根，其中n≥-4且n≠0，λ₀是弥散方程的正实根，且m0，其中n≥-4且n≠0，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆和a₇均为系数；

(2)由上下板的弯矩与剪力以及浮体的反射系数与透射系数，分析层合型浮体结构物的水动力特性。

2.根据权利要求1所述的层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其特征在于，所述系数a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆和a₇满足关于下板位移的运动微分方程：

其中：a₃＝E₁I₁+E₂I₂，a₅＝m₂+m₁，E₁I₁为上板的抗弯刚度，E₂I₂为下板的抗弯刚度，m₁＝ρ_s1b为上板单位面积上的质量，ρ_s1为上板的密度，b为上下板的厚度，k_s为上下两板之间的弹簧的弹性系数，ξ₁为上板的位移，ξ₂为下板的位移，p_s为波浪对下板的作用力，m₂＝ρ_s2s为下板单位面积上的质量，ρ_s2为下板的密度。

3.根据权利要求1所述的层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其特征在于，所述待定系数根据线性方程组和上下板的边界条件求解得到，所述线性方程组为：

其中：N为截断数，A_m与B_nm为待定系数，且

所述上板的边界条件为：

所述下板的边界条件为：

4.根据权利要求3所述的层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其特征在于，所述线性方程组由所述速度势代入连续条件φ₁(x,z)＝φ₂(x,z)、φ_1x(x,z)＝φ_2x(x,z)得到，所述连续条件为：在x＝-B、-h≤z≤0上，满足压强连续和流体法向速度连续。

5.根据权利要求1所述的层合型浮体结构物的水动力特性分析方法，其特征在于，所述区域1和区域2的速度势在整个水域满足下述条件的前提下进行确定的：

在|x|≥B，z＝0上：

z＝-h：φ_z(x，z)＝0

在z＝0，-B＜x＜0上：

其中，p_s为波浪对下板的作用力，ξ₂为下板的位移。