考虑相干性海洋结构风-浪联合作用力一种计算方法

来源：振动与冲击杂志2024年第19期北京时间：

作者：韦承勋,李盛辉,张志豪,余松泽

单位：广西科技大学土木建筑工程学院， 广西 柳州545006

摘要：随机风、浪环境要素之间存在较强相干性，该相干性影响风、浪联合传播过程中脉动风速与波浪形态，进而影响海洋结构风-浪联合作用力及结构响应。为准确计算结构随机风-浪联合作用力，基于已建立的描述随机风、浪联合传播相干性的风-浪相干函数，计算获取海洋结构来流脉动风速与入射随机波面之间互相关谱，建立包括风速自谱、风速互谱、波浪谱及风-浪互谱在内的结构随机风-浪联合功率谱矩阵。基于联合谱矩阵的Cholesky分解矩阵，利用谐波合成方法生成风、浪相互作用下的结构来流脉动风速时程，进而结合结构水上部分风阻系数生成结构脉动风作用力时程；基于联合谱矩阵的Cholesky分解矩阵，通过谐波合成计算式中引入结构随机波浪作用水动力传递函数的方式，生成风、浪相互作用下的结构随机波浪作用力时程。联立生成的随机风、浪作用力时程即可建立结构随机风-浪联合作用力同步时程。以直立圆柱风-浪联合作用力计算为例，开展了以上算法的算例应用分析。<br>

关键词：脉动风速；随机波浪；风-浪相干函数；海洋结构；风-浪联合作用力