[发明专利]水下淹没物的波浪力受力计算方法及系统

说明书

一种水下淹没物的波浪力受力计算方法，包括：获取淹没物的尺寸信息、波浪的波浪信息(S101)；根据淹没物的尺寸信息、波浪的波浪信息得到淹没物的波浪力受力修正系数(S102)；根据淹没物的尺寸信息、波浪的波浪信息得到的淹没物受到的初始波浪力(S103)；根据淹没物的波浪力受力修正系数对淹没物受到的初始波浪力进行修正，以得到淹没物受到的最终波浪力(S104)。以上水下淹没物的波浪力受力计算方法，可以有效提升受到的波浪力的计算精度，并且具有计算时间短、计算效率高的优点。还公开了一种水下淹没物的波浪力受力计算系统。

技术领域

本申请涉及海洋工程结构物水动力计算技术领域，尤其涉及一种水下淹没物的波浪力受力计算方法及系统。

背景技术

海洋工程中，海洋工程结构物(淹没物)，例如导管架平台的水平管、水产养殖网箱中水下圆柱结构、复合式浮式防波堤中的水下结构均会受到波浪荷载作用。相关技术中研究波浪作用下水下淹没海洋工程结构物受力时通常分为现场观测方法，物理模型实验方法以及数值计算方法。

对于现场观测方法而言，由于水下海工结构物尺寸较大而且作业环境恶劣，导致需要投入大量的人力，物力和财力，而且观测时，对现场量测仪器的性能以及操作的安全性也有较高的要求，因此现场观测方法存在局限性。

对于物理模型实验方法，通常将水下结构物以一定的比例进行缩放，在波浪水槽或者水池内开展的模拟实验研究，但是成本相对较高。

数值计算方法包括基于莫里森公式的经验公式，基于势流理论的数值计算方法和基于粘性流理论的数值计算方法。其中，基于经验公式的计算对于水下结构物尺度较大、或者不规则形状时误差较大；基于势流理论的数值计算在波高较大或者结构尺度较大时结果偏差大；采用粘性流理论的数值计算耗时长，计算效率低。

发明内容

本申请旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种水下淹没物的波浪力受力计算方法。该方法可以有效提升受到的波浪力的计算精度，并且具有计算时间短、计算效率高的优点。

本申请的第二个目的在于提出一种水下淹没物的波浪力受力计算系统。

本申请的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本申请的第一方面公开了一种水下淹没物的波浪力受力计算方法，包括：获取淹没物的尺寸信息、波浪的波浪信息；根据所述淹没物的尺寸信息、波浪的波浪信息得到所述淹没物的波浪力受力修正系数；根据淹没物的尺寸信息、波浪的波浪信息计算得到的淹没物受到的初始波浪力；根据所述淹没物的波浪力受力修正系数对所述淹没物受到的初始波浪力进行修正，以得到所述淹没物受到的最终波浪力。

根据本申请的水下淹没物的波浪力受力计算方法，可以有效提升受到的波浪力的计算精度，并且具有计算时间短、计算效率高的优点。

在一些示例中，所述淹没物的尺寸信息包括所述淹没物的水平方向尺寸和垂直方向尺寸，所述波浪的波浪信息包括波浪的入射波幅和入射波长。

在一些示例中，所述淹没物的波浪力受力修正系数包括淹没物的波浪力水平方向受力修正系数和淹没物的波浪力垂直方向受力修正系数，其中，

所述淹没物的波浪力水平方向受力修正系数为：

所述淹没物的波浪力垂直方向受力修正系数为：

其中，所述A为波浪的入射波幅、所述L为波浪的入射波长、所述D_x为所述淹没物的水平方向尺寸、所述D_z为所述淹没物的垂直方向尺寸。