自升式平台桩腿水动力系数实验研究

摘要

主要针对自升式海洋平台桁架式桩腿进行了水动力系数实验研究.实验物模缩尺比选用1∶10,在实验水池内搭建波流载荷模拟实验平台,分别进行海流、海浪及波流耦合水动力实验,利用应变传感器、声发射传感器及加速度传感器进行全信息数据采集,最后基于英里森方程,求解计算自升式海洋平台桁架式桩腿的拖曳力系数和惯性力系数.通过分析得到了水动力系数的取值范围,以及在不同波流入射角下平台桁架式桩腿的水动力系数与雷诺数Re、KC数的关系曲线.首次提出一种基于遗传算法的桁架式桩腿水动力系数求解算法,并通过与传统求解方法(最小二乘法、瞬态求解法)的对比分析,验证了该算法具有高效、准确的优点,极大的节约了计算成本.研究成果可以更好指导自升式平台的优化设计,具有重要的理论意义和工程应用价值.