Hydroelastic Response of VLFS with An Attached Submerged Horizontal Solid/Porous Plate Under Wave Action

  • PDF / 1,627,212 Bytes
  • 12 Pages / 595 x 842 pts (A4) Page_size
  • 76 Downloads / 198 Views

DOWNLOAD

REPORT


c Response of VLFS with An Attached Submerged Horizontal Solid/Porous Plate Under Wave Action FENG Ming-weia, SUN Zhao-chena, *, LIANG Shu-xiua, LIU Bi-jinb a State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China b School of Civil Engineering and Architecture, Xiamen University of Technology, Xiamen 361024, China

Received January 13, 2020; revised March 20, 2020; accepted April 25, 2020 ©2020 Chinese Ocean Engineering Society and Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature Abstract The hydroelastic responses of a submerged horizontal solid/porous plate attached at the front of a very large rectangular floating structure (VLFS) under wave action has been investigated in the context of linear water wave theory. Darcy’s law is adopted to represent energy dissipation in pores. It is assumed that the porous plates are made of material with very fine pores so that the normal velocity across the perforated porous is linearly associated with the pressure drop. In the analytic method, the eigenfunction expansion-matching method (EEMM) for multiple domains is applied to solve the hydrodynamic problem and the elastic equation of motion is solved by the modal expansion method. The performance of the proposed submerged horizontal solid/porous plate can be significantly enhanced by selecting optimal design parameters, such as plate length, horizontal position, submerged depth and porosity. It is concluded that good damping effect can be achieved through installation of solid and porous plate. Porous plate has better damping effect at low frequencies, while solid plate has better damping effect at high frequencies. The optimal ratio of plate length to water depth is 0.25−0.375, and the optimal ratio of submerged depth to water depth is 0.09−0.181. Key words: VLFS,  hydroelastic  response,  Darcy’s  law,  eigenfunction  expansion-matching  method,  submerged horizontal solid/porous plate Citation: Feng, M. W., Sun, Z. C., Liang, S. X., Liu, B. J., 2020. Hydroelastic response of VLFS with an attached submerged horizontal solid/porous plate under wave action. China Ocean Eng., 34(4): 451–462, doi: https://doi.org/10.1007/s13344-020-0041-5

1 Introduction With the  continuous  growth  of  population,  rapid   economic development and rising sea levels these years, people have gradually  increased  the  development  of  marine   resources. Very Large Floating Structures (VLFS) as the carriers of marine space utilization have been used as floating airport,  floating  bridges,  wind  farms,  floating  storage  base, etc. Owing  to  their  relatively  low  bending  rigidities   compared with the overall dimensions of the structures, the vertical motions of VLFS dominated by the superposition of rigid  motion  and  elastic  deflections.  For  safety  and  comfort considerations  it  is  necessary  to  reduce  these  hydroelastic responses. Many methods have been proposed (Wang et al., 2010) to  minimize  the  wave  forces  and  hydroelastic   responses  of  the  VLFS.  Con