海洋工程水動(dòng)力學(xué)

1、中國(guó)海洋大學(xué)本科生課程大綱課程名稱(chēng)海洋工程水動(dòng)力學(xué)Hydrodynamics of Offshore Structure課程代碼課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課程課時(shí)/學(xué)分32/2課程性質(zhì)選修實(shí)踐學(xué)時(shí)責(zé)任教師杜君峰課外學(xué)時(shí)一、課程介紹1. 課程描述：海洋工程水動(dòng)力學(xué)是船舶與海洋工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課程。本課程將介紹一 些基本的水動(dòng)力概念，講解風(fēng)、浪、流等作用于海洋丄程結(jié)構(gòu)的載荷特征與il算方法， 介紹典型海洋工程結(jié)構(gòu)水動(dòng)力學(xué)特性、海洋工程結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境載荷作用下的動(dòng)力響 應(yīng)及其計(jì)算方法。Hydrodynamics of Offshore Structure will explain some basic

2、concepts of hydrodynamics, introduce calculation methods of sea loads on typical marine engineering structures, and introduce the hydrodynamic characteristics of offshore platforms, the dynamic response of marine engineering structures and the methods.2. 設(shè)計(jì)思路：海洋丄程水動(dòng)力學(xué)課程的設(shè)置參考了國(guó)內(nèi)相關(guān)高校船舶與海洋工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)訃劃 和教學(xué)大

3、綱，是本專(zhuān)業(yè)的特色課程，可為學(xué)生學(xué)習(xí)其它專(zhuān)業(yè)課以及今后從事船舶與海 洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)訃、操作等相關(guān)工作提供一定的概念、理論與方法支撐。課程將涉及風(fēng) 浪流載荷計(jì)算、勢(shì)流理論、固定/浮式平臺(tái)結(jié)構(gòu)水動(dòng)力分析與響應(yīng)計(jì)算等，要求學(xué)生了 解其中的專(zhuān)業(yè)概念，了解相應(yīng)的汁算方法或設(shè)訃思路。3. 課程與其他課程的關(guān)系海洋工程水動(dòng)力學(xué)需要以流體力學(xué)、海洋工程波浪力學(xué)為先修課程，學(xué)生只有掌 握了流體力學(xué)、波浪力學(xué)相關(guān)的一些概念和方法后，才能更好地學(xué)習(xí)本課程。同時(shí)， 本課程可為海洋平臺(tái)系泊系統(tǒng)設(shè)訃、深海工程裝備技術(shù)、深海工程課程設(shè)計(jì)、深海工 程水動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真等課程提供基礎(chǔ)概念、理論與方法支撐。4. 對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支

4、撐和支撐強(qiáng)度對(duì)船舶與海洋工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生的工程知識(shí)、設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案、研究以及終身學(xué) 習(xí)等方面的能力要求具有較強(qiáng)的支撐。二、課程目標(biāo)海洋丄程水動(dòng)力學(xué)課程的教學(xué)LI標(biāo)是使學(xué)生了解水動(dòng)力學(xué)的基本概念，鞏固掌握 典型海洋工程結(jié)構(gòu)的水動(dòng)力特性、了解海洋工程結(jié)構(gòu)水動(dòng)力問(wèn)題的分析理論與方法。三、學(xué)習(xí)要求課前預(yù)習(xí)即將講授的內(nèi)容，課堂上積極思考、主動(dòng)發(fā)問(wèn)，課后根據(jù)課堂理解和掌 握悄況閱讀教材和參考書(shū)，并通過(guò)書(shū)后的習(xí)題演練加深對(duì)當(dāng)堂課的理解，鞏固所學(xué)內(nèi) 容所涉及海洋工程水動(dòng)力學(xué)基本概念、基本理論及方法。四. 教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題汁劃課時(shí)主要內(nèi)容概述1緒論2本課程的研究對(duì)象，海洋工程的內(nèi)涵與發(fā)展、海洋工 程結(jié)構(gòu)類(lèi)

5、型等。2海洋結(jié)構(gòu)物繞流6場(chǎng)論，向量計(jì)算：勢(shì)流概念，圓柱繞流勢(shì)流解，繞流組合；流體動(dòng)力學(xué)，邊界層，層流和紊流3波浪及波浪理論2線(xiàn)性/非線(xiàn)性波浪理論，規(guī)則波、不規(guī)則波、隨機(jī)波，波浪譜、時(shí)程波而4細(xì)長(zhǎng)海洋結(jié)構(gòu)的波流載荷4慣性力、阻尼力，Morison方程，固定與振蕩柱體的波流力，導(dǎo)管架平臺(tái)波浪載荷分析5勢(shì)流理論與數(shù)值求解4勢(shì)流理論，入射、繞射與輻射的概念，邊界元方法簡(jiǎn) 介，典型問(wèn)題的求解6大型浮式結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與波浪載荷4剛體動(dòng)力學(xué)方程，浮體6自由度運(yùn)動(dòng)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)水動(dòng) 力載荷（輻射問(wèn)題），波浪力RAO概念：耦合分析、 非耦合、半耦合分析概念7低頻載荷與二階運(yùn)動(dòng)響應(yīng)4浮體/系泊系統(tǒng)動(dòng)力特性，二階差頻波浪載荷

6、、平均漂 移力，風(fēng)、流載荷計(jì)算，系泊浮體二階低頻運(yùn)動(dòng)8海洋工程結(jié)構(gòu)系 統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析 方法4頻域分析方法，疊加原理；時(shí)域分析方法9復(fù)習(xí)，答疑2學(xué)期總結(jié)、復(fù)習(xí)，課程答疑五、參考教材與主要參考書(shū)IJO.M.Faltinsen著，楊建民、肖龍飛、葛春花譯，船舶與海洋工程環(huán)境載荷，上海交通大學(xué) 出版社。2 J.M.J. Journce. WAV. Massie. Offshore Hydromechanics. Delft University of Technology.六. 成績(jī)?cè)u(píng)定（-）考核方式 A： A.閉卷考試B.開(kāi)卷考試C.論文D.考查E.其他（二）成績(jī)綜合評(píng)分體系：成績(jī)綜合評(píng)分體系比例1.課下作業(yè)、課堂討論及平常表現(xiàn)202.隨堂測(cè)試成績(jī)203.期末考試成績(jī)60總計(jì)100七. 學(xué)術(shù)誠(chéng)信學(xué)習(xí)成果不能造假，如考試作弊、盜取他人學(xué)習(xí)成果、一份報(bào)告