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摘要
水中结构的附加质量与结构的排水量是在同一量级,所以附加质量对水中结构动力特性的影响不能忽略。对于三维结构,目前有三维有限元方法及一些简化方法,可以考虑附加质量与结构耦合的影响。三维有限元方法需要建立庞大的水域模型,计算工作量较大。简化的分析方法主要是以附加质量面密度的方式,将流体附加质量施加于结构上,来考虑流体对结构的影响,但简化方法可能会对结果产生影响。为研究上述不同方法对水中结构动力特性分析的影响,对不同附加质量计算方法对水中结构三维振动计算的影响进行了分析研究。理论分析和算例都表明,将附加质量等效为面密度的简化方法存在尺度效应,导致计算结果不准确,同时简化方法不能体现流体对三维结构振型的影响。本文采用三维附加质量矩阵的方法,可以较好地反映流体对三维水中结构动力特性尤其是振型的影响,是除三维有限元方法外能够有效分析水中结构动力特性的一种方法。
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单位大连理工大学; 中国人民解放军海军装备研究院
