频域内海洋资料浮标垂荡运动特性研究

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.06.001

山东科学 ›› 2016, Vol. 29 ›› Issue (6): 1-.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2016.06.001

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频域内海洋资料浮标垂荡运动特性研究

王华洁¹，孙金伟^{1, 2 *}，邵萌²，范秀涛¹

1. 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东省海洋环境监测技术重点实验室，山东青岛 266001；
2.中国海洋大学工程学院，山东省海洋工程重点实验室，山东青岛 266100

收稿日期:2016-07-19 出版日期:2016-12-20 发布日期:2016-12-20
通信作者: 孙金伟，助理研究员，研究方向为海洋浮式结构水动力学及新能源利用技术。E-mail:chbhy03@163.com E-mail:chbhy03@163.com
作者简介:王华洁（1976—），女，研究方向为海洋仪器。E-mail:qdwanghj@sina.com
基金资助:
山东省自然科学基金（ZR2015PE019）；中央高校基本科研业务费专项（201513056）；海洋公益性行业科研专项（201305028-3）；山东省自然科学基金（ZR2013DL007）；青岛市应用基础研究计划（14-2-4-66-jch）

Heave motion performance of ocean data buoy in frequency domain

WANG Hua-jie¹, SUN Jin-wei^1,2*, SHAO Meng², FAN Xiu-tao¹

1. Shandong Provincial Key Laboratory of Ocean Environmental Monitoring Technology, Institute of Oceanographic Instrum entation, Shandong Academy of Sciences, Qingdao 266001, China; 2. Shandong Provincial Key Laboratory of Ocean Engi neering, School of Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, China

Received:2016-07-19 Online:2016-12-20 Published:2016-12-20

摘要/Abstract

摘要：

随波性作为海洋资料浮标的重要设计参数，影响着波浪参数的测量准确度。本文应用三维势流理论计算了圆盘浮标体的附加质量、兴波阻尼系数等水动力系数以及波浪激励力，基于单自由度运动方程研究了自由浮标的垂荡响应。考虑锚链垂向弹性回复刚度系数对浮标垂荡的影响，研究了两种类型系泊浮标在波浪中的垂荡运动响应。研究发现，直径3 m浮标较直径10 m浮标具有更好的随波性，且锚链对3 m浮标的垂荡运动的影响较10 m浮标更为显著。研究结果对波浪传感器的参数修正具有重要意义。

关键词: 海洋资料浮标, 垂荡响应, 频域, 弹性系数

Abstract:

As an important design parameter of ocean data buoy, wave following characteristic affects the accuracy of wave measurement. We calculate wave excitation force and such hydrodynamic coefficients as added mass and wave damping coefficient of disc buoy with three dimensional potential flow theory, and heave motion of free floating buoy based on single degree of freedom motion equation. We also address heave motion of two moored buoys integrated with the impact of mooring vertical spring constant on buoy heave motion. We discover that the buoy with threemeter diameter has better wave following performance than that with tenmeter diameter and that anchor chain has more significant impact on heave amplitude of threemeter diameter buoy than that of tenmeter diameter buoy. The result is very important for parameter correction of wave sensors.

Key words: heave motion response, frequency domain, ocean data buoy, spring constant

中图分类号:

TU311.3

王华洁，孙金伟，邵萌，范秀涛. 频域内海洋资料浮标垂荡运动特性研究[J]. 山东科学, 2016, 29(6): 1-.

WANG Hua-jie, SUN Jin-wei, SHAO Meng, FAN Xiu-tao. Heave motion performance of ocean data buoy in frequency domain[J]. SHANDONG SCIENCE, 2016, 29(6): 1-.

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Heave motion performance of ocean data buoy in frequency domain

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