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研究生:薄祥裕
論文名稱:海況遙測浮標之動態運動模式
論文名稱(外文):Dynamic Response Model of a Remote Sensing Data Buoy
指導教授:黃明志黃明志引用關係高家俊高家俊引用關係
指導教授(外文):JIN, CONG-XUN
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:水利及海洋工程學系
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1990
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:遙測浮標動態運動模式
外文關鍵詞:Remote Sensing Data BuoyDynamic Response Model
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本研究之目地在於建立一數值計算模式,作為浮標系統設
計之工具,並用以預估和分析海況量測浮標系統之運動特性,
藉由此項分析,才能由收集到之浮標運動訊號,推算出精確之
海象資料。
本模式應用摩里森公式(norison Equation),並配合參
數集結法(Lumped Parameter Method),建立一單點繫纜錨
碇之浮標系統,在承受風、浪、流作用下,浮標結構體及纜繩
質量集結點之運動方程式,再利用二階預估修正數值積分法,
解得在時間領域上,浮標結構體之縱移(Surge)、起伏(Heave)
、及縱傾(Pitch)三自由度運動,和纜繩動態張力之變化。
有關模式中使用到之浮標結構體流體力係數(黏滯性流阻
力、附加質量力、造波流阻力),則由浮標結構體在實驗水槽
之自由起伏試驗(Impu1se Heave Test),和自由縱傾試驗
(Impulse Pitch Test)之結果,分別配合數值模式之計算加以
求得。纜繩部份之流體力係數和材料特性,則參考Nath(l977)
之資料加以引用。
由數值計算之結果,可將浮標系統之運動特性與對應之各
項波浪參數相互比較,以分析浮標系統在各種波浪狀況下之動
態反應,如浮標結構體起伏運動之振幅與波高之比Heave/H,
縱傾運動之振幅與波浪尖銳度之比Pitch/(H/L),繫纜部份則
取其運動中之穩態張力與材料極限張力之比T/Tu。。就波高量
測而言,由浮標結構體之最大外徑d4與波數k,建立無因次
化波浪參數kd4與Heave/H之關係,則可將浮標起伏運動之
振幅轉換為波高。


A numerical model is developed in this study as a design tool for ocean buoy system. and in particular, to predict the responses of a data buoy. the simulated responses transfer function of data buoy may then be used to calcualte the ocean wave characteristics.
Morison Equation and Lumped Parameter Method are employed to establish the equations of motion for a buoy/single point mooring system under the envionmental loaditigs of wind. wave and current combined. The time domain responses of each lumped mass for the buoy system are calculated by explicit second-order predictor-corrector integration method. Numerical analysis consists of determining the tether tension and the surge. heave and pitch buoy responses.
Labortory experiments are conducted to determin various physical parameters and hydrodynamic coefficients of buoy. and to validate the numerical simulations. These include heave and pitch impulse tests. Hydrodynamic coefficients and material properties of moorings are obtained from the previous study of Nath (1977).
The dimensionless tether tensions and the buoy motions in various wave and current conditions are studied systematically. Parametric studies are then conducted to evaluate the effects of dimensionless wave length on the heave transfer functions for buoy.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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