斜浪船舶参数横摇数值模拟和试验研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hnnydbw2007
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纵浪中船舶参数横摇运动是目前研究热点之一,而当船舶在斜浪中航行时,横摇运动同时承受外激励和参数激励,在这种参强激励作用下,也可能导致船舶大幅横摇甚至倾覆。本文首先通过斜浪船模试验证实了斜浪船舶参数横摇现象的存在;然后在数值模拟研究方面,通过考虑船、波相对位置以及运动耦合,提出一种适用于斜浪及其他浪向的计算船舶回复力及耦合运动的方法,并依据该方法编制成数值计算程序,在充分验证程序计算非线性回复力的准确性后,用该程序计算C11船斜浪规则波中的参数横摇运动,并与斜浪船模试验结果进行了比较,发现数值计算程序的计算结果与试验结果吻合良好,该数值计算程序较为可靠。继续使用该数值计算程序做了一系列的研究:通过斜浪安全盆的研究发现,用本文方法与线性方法计算相比,安全盆倾覆区域相似,说明斜浪中参数横摇引发的倾覆情况并不多见;通过考虑非线性回复力的全浪向非线性横摇运动研究发现,在波高不是很大且波长遭遇频率等满足参数横摇发生条件时,纵浪和斜浪发生参数横摇时的横摇运动要大于横浪情况,但当波高较大时横浪横摇明显更加危险;通过纵浪不同船型参数横摇敏感度研究发现,集装箱船对参数横摇最为敏感,其他船型不敏感,参数横摇的发生除与船舶几何外型有关外,还与重心位置、初稳性高等因素有关。最后依然考虑非线性回复力编写随机波运动计算程序,简单研究了斜浪随机波中的船舶横摇运动,发现在所研究的波浪情况下,在有义波高小于一定值时,横摇随着有义波高增加会有明显增加;但当有义波高增大到一定值后,横摇不再明显增加。
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