文档名：基于模态分析法的港湾本征模态研究
港湾共振是指外界激励与港湾固有频率接近时水面发生显著振荡的现象,可能会影响船舶停靠和作业,严重时甚至会破坏港口建筑,带来巨大的经济损失和人员伤亡.在港口设计中需要尽量避免其发生,因此识别港湾的固有频率十分重要.本研究构建了基于有限元的模态分析模型,该方法可适用于复杂港湾形态的固有频率分析.模型的基本方程采用线性长波方程,外海开边界考虑辐射边界条件,陆地边界为全反射边界条件,通过求解离散方程组的本征值问题,给出港湾固有频率.通过经典问题的理论解验证了模型的有效性,进而将其应用于分析海南省马村港的固有频率,得到了马村港可能发生共振的一系列固有频率与对应的港池内波动模态.利用基于Boussinesq方程的FUNWAVE-TVD模型,分析了入射波接近典型固有频率时,港湾内的水面波动过程.两者结果吻合较好,验证了模态分析法对马村港固有频率和波动模态计算的可靠性.
作者：高星宇 叶跃飞 牛小静
作者单位：清华大学土木水利学院水利水电工程系,北京100084中交水运规划设计院有限公司
母体文献：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会论文集
会议名称：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会
会议时间：2021年10月29日
会议地点：江苏无锡
主办单位：中国力学学会,中国造船工程学会
语种：chi
分类号：U44TU3
关键词：港湾设计 固有频率 模态分析法 Boussinesq方程
在线出版日期：2022年5月27日
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