杆件结构物水动力系数与波浪要素关系研究

采用水槽试验研究了水平杆件结构物水动力系数与波浪要素的基本关系．设计了垂直杠杆结构，用于提取波浪条件下杆件的水平受力过程线，有效地避免了波浪垂直运动对杆件水平力的影响．通过联立Morison方程，得到波浪作用过程中拖曳力系数 C d、惯性力系数 C m随时间的变化过程线，并首次采用傅里叶分析方法提取 C m变化的频域分布，利用三角函数进行拟合，分析拟合系数与波浪要素之间的关系．研究表明 在本试验波浪条件下， C d呈现U形变化，但计算时仍可取为常数，不会产生大的误差； C m由对应波浪的一倍和二倍频率的周期函数叠加而成，一倍频系数与波浪周期参数 K T 相关性较好，二倍频系数则与波高参数 K H 相关性较好，拟合所得的初始相角较为离散，取均值处理．为便于实际应用，给出了水动力系数与波浪要素关系的拟合公式，其与试验结果吻合较好