海洋工程结构动力分析PDF电子书下载

绪论 1

第一章 结构系统动力分析 5

1.1线性时不变系统的动态特性 5

1.2特征值问题的计算 9

1.2.1矢量迭代法 9

1.2.2 Rayleigh-Ritz法 14

1.2.3子空间迭代法 15

1.3动力响应的计算 16

1.3.1模态分析法 17

1.3.2直接积分法 20

第二章 随机振动基础 28

2.1前言 28

2.2平稳随机过程和各态历经过程 28

2.2.1随机过程 28

2.2.2随机过程的概率分布和概率密度函数 29

2.2.3平稳随机过程 30

2.2.4各态历经随机过程 31

2.3随机过程的期望和矩 32

2.4高斯随机过程 32

2.5相关函数和协方差系数 33

2.6谱分析 35

2.6.1自功率谱密度 35

2.6.2互功率谱密度 37

2.6.3平稳随机过程的谱分布 37

第三章 非线性系统的随机振动分析 39

3.1海洋工程结构振动中的非线性问题 39

3.2弱非线性项 41

3.3正规摄动法 43

3.4 Lindstedt法 45

3.5参数振动 48

第四章 波浪载荷及其结构响应 50

4.1前言 50

4.2波浪理论 51

4.2.1基本方程及边界条件 51

4.2.2线性波 52

4.2.3非线性波 56

4.2.4各种波浪理论比较 64

4.2.5随机波浪理论 65

4.3小构件的波浪载荷 70

4.3.1 Morison公式 70

4.3.2 Morison公式中系数的讨论 74

4.3.3各种条件下Morison公式的应用 75

4.4大构件的波浪载荷 77

4.4.1线性绕射问题 77

4.4.2直立圆柱 78

4.4.3任意形状大物体-奇点分布法 79

4.5小构件的随机波浪载荷 81

4.6波浪载荷作用下的结构响应 84

4.6.1单自由度结构的响应 84

4.6.2多自由度结构响应 85

4.6.3顺应式结构的动态响应 90

第五章 流致结构振动 93

5.1前言 93

5.2旋涡泄放与涡激振动 93

5.2.1漩涡的形成和泄放 94

5.2.2 Strouhal数和流-固耦合振动 95

5.3涡激振动的工程实用分析法 97

5.4防止和抑制涡激振动的方法 99

5.5跳跃振动（超驰振动） 100

5.5.1发生跳跃振动的条件及判别标准 101

5.5.2跳跃振动的稳态解 102

5.5.3例题 简支梁的跳跃振动 103

5.5.4减小跳跃振动的方法 105

第六章 海冰载荷及结构响应 106

6.1前言 106

6.1.1强迫振动理论 106

6.1.2自激振理论 106

6.2海冰的物理力学特性 107

6.2.1海冰的组成与结构 107

6.2.2海冰的变形性质 108

6.2.3海冰的强度性质 109

6.2.4冰排压入实验及冰力公式 110

6.3冰致结构振动模型——Matlock模型 112

6.4 Maattanen模型（自激振动模型） 115

6.4.1自激振动发生的条件——结构动力稳定性校核 115

6.4.2自激振动过程分析 118

6.5冰力振子模型 120

6.5.1问题的提出 120

6.5.2方程的建立 120

6.5.3耦合振动的数值解 122

6.6抗冰振损伤的措施 124

6.6.1引言 124

6.6.2渤海平台结构动态特征 125

6.6.3冰遇到障碍物时的破坏形式 125

6.6.4抗冰振损伤的措施 127

第七章 浮动结构的波浪载荷及响应 128

7.1线性运动理论 128

7.1.1复原力 129

7.1.2流体动力——附加质量力及阻尼力 130

7.1.3浮体运动方程 131

7.1.4切片法 133

7.2简单几何形状浮体的运动和载荷 134

7.2.1浮筒的线性波浪诱导运动 135

7.2.2半潜式平台的运动特征 137

7.3随机海浪作用下运动的计算 139

7.3.1导管放置驳船上拖航 139

7.3.2船舶的横摇运动 141

7.4系泊系统 143

7.5锚泊系统的刚度 144

7.6波浪二阶力 148

7.6.1规则波中的漂力计算 148

7.6.2不规则波中的慢漂力计算 150

7.7系泊系统的响应 151

7.7.1系泊油船的平衡位置及其稳定性 151

7.7.2系泊油船的慢漂振荡 154

7.7.3高频（波频）运动 154

第八章 海洋立管分析 155

8.1前言 155

8.2刚性立管力学模型及载荷分析 155

8.2.1立管分析的基本方程 155

8.2.2立管的动力分析 158

8.3刚性立管的动力控制方程及刚性特性 159

8.3.1动力控制方程 159

8.3.2考虑轴向力影响的刚性立管单元 159

8.3.3刚性立管单元刚度矩阵 160

8.4刚性立管在波和流联合作用下的动态响应分析 161

8.4.1概述 161

8.4.2波和流联合作用下的相对速度的附加卷积项 162

8.4.3环境载荷和运动方程的解 164

8.4.4举例 164

8.5柔性立管分析 166

第九章FPSO系统动力响应分析 168

9.1前言 168

9.2系统的运动方程 168

9.3 FPSO系统载荷 169

9.4 FPSO系统动态响应分析 170

9.4.1稳定性分析 170

9.4.2数值解 171

参考文献 175