hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-901Research ArticleВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОРСКИХ ОБЪЕКТОВ, ОКЕАНА И АТМОСФЕРЫINTERACTION OF MARINE OBJECTS*, OCEAN‏ AND ‏ATMOSPHEREВзаимодействие уединенной волны с плавающей упругой пластинойInteraction of Solitary Wave with a Floating Elastic PlateКомаровВ. А.KomarovV. A.

Новосибирск

КоробкинА. А.KorobkinA. A.

Новосибирск; Норидж

СтуроваИ. В.SturovaI. V.

Новосибирск

ФедотоваЗ. И.FedotovaZ. I.

Новосибирск

ЧубаровЛ. Б.ChubarovL. B.

Новосибирск

Новосибирский государственный университетRussian FederationИнститут гидродинамики им. М.А. Лаврентьева, СО РАН; Университет Восточной АнглииRussian FederationИнститут гидродинамики им. М.А. Лаврентьева, СО РАНRussian FederationИнститут вычислительных технологий, СО РАНRussian Federation20092511202202414Copyright © Комаров В.А., Коробкин А.А., Стурова И.В., Федотова З.И., Чубаров Л.Б., 20222022Комаров В.А., Коробкин А.А., Стурова И.В., Федотова З.И., Чубаров Л.Б.Komarov V.A., Korobkin A.A., Sturova I.V., Fedotova Z.I., Chubarov L.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/901

В связи с созданием искусственных плавающих платформ больших размеров возникла необходимость исследования их нестационарного поведения при набегании волн большой амплитуды. Предложены численные методы для анализа гидроупругого поведения плавающих структур больших размеров при набегании на них уединенной волны. Исследованы три нелинейные модели: система мелкой воды (бездисперсионная), слабо нелинейная слабо дисперсионная модель Перегрина и сильно нелинейная слабо дисперсионная модель Грина-Нагди. Точность и эффективность предложенных методов проверена с помощью сопоставления с известными экспериментальными результатами. Выполнено сравнение нелинейных и линейных результатов. Показано, что набегание уединенной волны с относительно малой амплитудой можно рассматривать как слабо нелинейный случай.

Работа выполнена при финансовой поддержке Интеграционного проекта СО РАН № 2.12.ReferencesWatanabe E., Utsunomiya T., Wang C.M. Hydroelastic analysis of pontoon-type VLFS: a literature survey // Eng. Struc. 2004. V.26. P.245-256.Watanabe E., Utsunomiya T., Wang C.M. Hydroelastic analysis of pontoon-type VLFS: a literature survey // Eng. Struc. 2004. V.26. P.245-256.Ohmatsu S. Overview: Research on wave loading and responses of VLFS // Mar. Struct. 2005. V.18. P.149-168.Ohmatsu S. Overview: Research on wave loading and responses of VLFS // Mar. Struct. 2005. V.18. P.149-168.Chen X.-j., Wu Y.-s., Cui W.-c., Jensen J.J. Review of hydroelasticity theories for global response of marine structures // Ocean Eng. 2006. V.33. P.439-457.Chen X.-j., Wu Y.-s., Cui W.-c., Jensen J.J. Review of hydroelasticity theories for global response of marine structures // Ocean Eng. 2006. V.33. P.439-457.Hegarty, G.M., Squire, V.A. On modelling the interaction of large amplitude waves with a solitary floe // Proc. 14th Int. Offshore and Polar Engineering Conf., Toulon, May 23-28, 2004: ISOPE-2004. – Cupertino (Calif.): Int. Soc. Offshore and Polar Eng., 2004. V.1. P.845-850.Hegarty, G.M., Squire, V.A. On modelling the interaction of large amplitude waves with a solitary floe // Proc. 14th Int. Offshore and Polar Engineering Conf., Toulon, May 23-28, 2004: ISOPE-2004. – Cupertino (Calif.): Int. Soc. Offshore and Polar Eng., 2004. V.1. P.845-850.Kyoung J.H., Hong S.Y., Kim B.W. FEM for time domain analysis of hydroelastic response of VLFS with fully nonlinear free-surface conditions// Intern. J. Offshore and Polar Eng. 2006. V.16. No.3. P.168-174.Kyoung J.H., Hong S.Y., Kim B.W. FEM for time domain analysis of hydroelastic response of VLFS with fully nonlinear free-surface conditions// Intern. J. Offshore and Polar Eng. 2006. V.16. No.3. P.168-174.Kyoung J.H., Hong S.Y., Kim B.W. Time domain analysis on hydroelastic response of VLFS using finite element method// Proc. 4th Intern. Conf. on Hydroelasticity in Marine Technology, Wuxi, China, September 10-14, 2006. P.273-282.Kyoung J.H., Hong S.Y., Kim B.W. Time domain analysis on hydroelastic response of VLFS using finite element method// Proc. 4th Intern. Conf. on Hydroelasticity in Marine Technology, Wuxi, China, September 10-14, 2006. P.273-282.Kyoung J.H., Hong S.Y Time domain analysis of hydroelastic response of VLFS considering horizontal motion // Intern. J. Offshore and Polar Eng. 2008. V.18. No.1. P.21-26.Kyoung J.H., Hong S.Y Time domain analysis of hydroelastic response of VLFS considering horizontal motion // Intern. J. Offshore and Polar Eng. 2008. V.18. No.1. P.21-26.Liu X., Sakai S., Sasamoto, M. A numerical simulation for the interaction of mega float with solitary wave// Proc. 17th Int. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE’98), 1998. 8 pp.Liu X., Sakai S., Sasamoto, M. A numerical simulation for the interaction of mega float with solitary wave// Proc. 17th Int. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE’98), 1998. 8 pp.Liu X., Sakai S. Nonlinear analysis on the interaction of waves and flexible floating structure // Proc. 10th Int. Offshore and Polar Engineering Conf., Seattle, USA, 2000. P.101-108.Liu X., Sakai S. Nonlinear analysis on the interaction of waves and flexible floating structure // Proc. 10th Int. Offshore and Polar Engineering Conf., Seattle, USA, 2000. P.101-108.Liu X., Sakai S. Time domain analysis on the dynamic response of a flexible floating structure to waves // J. Engrg. Mech. 2002. V.128. No.1. P.48-56.Liu X., Sakai S. Time domain analysis on the dynamic response of a flexible floating structure to waves // J. Engrg. Mech. 2002. V.128. No.1. P.48-56.Sakai S., Liu X., Sasamoto M., Kagesa T. Experimental and numerical study on the hydroelastic behavior of VLFS under Tsunami // Proc. 2nd Int. Conf. on Hydroelasticity in Marine Technology, Fukuoka, Japan, 1998. P.385-391.Sakai S., Liu X., Sasamoto M., Kagesa T. Experimental and numerical study on the hydroelastic behavior of VLFS under Tsunami // Proc. 2nd Int. Conf. on Hydroelasticity in Marine Technology, Fukuoka, Japan, 1998. P.385-391.Takagi K. Elastic deformation and mooring force of a very large floating body on tsunami waves // Proc. of Int. Workshop on VLFS, Ship Research Institute, Japan ,1996. P.119-126.Takagi K. Elastic deformation and mooring force of a very large floating body on tsunami waves // Proc. of Int. Workshop on VLFS, Ship Research Institute, Japan ,1996. P.119-126.Takagi K. Interaction between tsunami and artificial floating island // Intern. J. of Offshore and Polar Engrg, 1996. V.6. No.3. P.171-176.Takagi K. Interaction between tsunami and artificial floating island // Intern. J. of Offshore and Polar Engrg, 1996. V.6. No.3. P.171-176.Takagi K. Interaction between solitary wave and floating elastic plate // J. Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engrg. 1997. V.123. No.2. P.57-62.Takagi K. Interaction between solitary wave and floating elastic plate // J. Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engrg. 1997. V.123. No.2. P.57-62.Железняк М.И., Пелиновский Е.Н. Физико-математические модели наката цунами на берег // Накат цунами на берег. Горький, ИПФ АН СССР, 1985. С.8-33.Железняк М.И., Пелиновский Е.Н. Физико-математические модели наката цунами на берег // Накат цунами на берег. Горький, ИПФ АН СССР, 1985. С.8-33.Xia D., Ertekin R.C., Kim J.W. Nonlinear hydroelastic response of a two-dimensional mat-type VLFS by the Green-Naghdi theory // Proc. 23rd Int. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE’04), 2004. 10 pp.Xia D., Ertekin R.C., Kim J.W. Nonlinear hydroelastic response of a two-dimensional mat-type VLFS by the Green-Naghdi theory // Proc. 23rd Int. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE’04), 2004. 10 pp.Xia D. Linear and nonlinear hydroelasticity of mat-type very large floating structures: the Green-Naghdi theory. Dissertation for the degree of Dr. Phil. in Ocean Engineering. 2006. 145 pp.Xia D. Linear and nonlinear hydroelasticity of mat-type very large floating structures: the Green-Naghdi theory. Dissertation for the degree of Dr. Phil. in Ocean Engineering. 2006. 145 pp.Xia D., Ertekin R.C., Kim J.W. Fluid-structure interaction between a two-dimensional mat-type VLFS and solitary waves by the Green-Naghdi theory // J. Fluids and Struct. 2008. V.24. No.4. P.527-540.Xia D., Ertekin R.C., Kim J.W. Fluid-structure interaction between a two-dimensional mat-type VLFS and solitary waves by the Green-Naghdi theory // J. Fluids and Struct. 2008. V.24. No.4. P.527-540.Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967.Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967.Стурова И.В. Нестационарное поведение плавающей на мелководье упругой балки под действием внешней нагрузки // ПМТФ. 2002. Т.43. № 3. С.88-98.Стурова И.В. Нестационарное поведение плавающей на мелководье упругой балки под действием внешней нагрузки // ПМТФ. 2002. Т.43. № 3. С.88-98.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.