多模块浮式系统系泊等待阶段动态响应的实验研究：构型差异与稳定性优化

这篇研究通过波浪水槽实验，系统分析了串联（tandem）和并列（side-by-side）四模块浮式系统在系泊等待阶段的动态响应（heave/pitch/surge），揭示了波长模块比（λ/Lmodule）<2.5时多模块系统的运动抑制效应及>2.5时的后端放大现象，提出串联构型在极端海况下稳定性更优，为超大型浮式结构（VLFS）的安全运输提供了关键阈值（波高限值2 m）和构型选择依据。

　　

Highlight

并列构型系统在典型波浪周期（T=7s）下表现出显著的纵荡（surge）响应，振幅高达单模块系统的3.2倍，而串联构型在极端海况中始终保持相对稳定的动力学性能。

Discussion

从频域和时频分析视角发现：多模块系统的屏蔽效应（shielding effect）随波长增加而减弱，长周期高波高条件下，模块间相对位移（relative displacement）急剧放大，可能导致连接器（connector）失效。

Conclusion

实验表明：波长模块比λ/L_module<2.5时，多模块系统因无显著波浪共振（wave-induced resonance）而运动更小；λ/L_module>2.5时，串联构型后端模块出现垂荡（heave）放大现象。推荐系泊等待阶段采用串联构型，并将有效波高（significant wave height）控制在2 m以内。