船舶航行时受到风浪的影响会产生摇荡运动,而横摇运动是其中最常见也是最危险的一种运动形式。横摇运动加大了船舶的波浪载荷,增大了航行阻力,影响了船舶的推进效率,大幅度的横摇运动甚至会引起船舶的倾覆,造成大型事故。因此,船舶横摇运动的模拟与分析对于船舶稳性、操纵性、安全性的研究都十分重要。早期对于船舶横摇运动的研究中,学者们主要采用势流理论来进行计算,但是该理论忽略了流场中粘性因素,并不能精确地模拟计算船舶横摇运动。现今,随着科学技术,尤其是计算机技术的发展,计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)逐渐成熟,并被应用于船舶研究的各个方面,同时也实现了粘性流场中船舶横摇运动的模拟计算。本文将基于前人的研究工作,采用基于OpenFOAM软件开发的naoe-FOAM-SJTU求解器求解不可压Navier-stokes(N-S)方程,模拟二维船模横剖面以及三维船模的横摇运动,包括自由横摇以及强迫横摇两种形式,分析了不同的横摇参数以及波浪对于船模横摇运动的影响。本文首先模拟了二维船模横剖面的强迫横摇运动。在进行了收敛性验证以及Euler方法的验证之后,结合Euler方法以及RANS方法,将阻尼力矩分为了波浪、摩擦以及泄涡三部分进行了分析,探讨了横摇频率以及横摇幅度对这三部分的影响。接着,本文模拟了静水中的三维船模横摇运动。在收敛性验证的基础上,比较了带舭龙骨的船体与裸船体的自由横摇以及强迫横摇运动,将附体以及摩擦阻尼力矩从总阻尼力矩中分离出来,探讨了舭龙骨对于横摇运动的影响以及横摇幅度对不同阻尼成分的影响。最后,本文模拟了横浪中的三维船模横摇运动。在前文的验证基础上,采用了不同波浪周期的横浪,研究横浪的周期对于横摇运动的影响。