随着船舶朝着大型化的发展,在船舶波浪载荷预报中基于刚体理论的研究方法,以及在结构强度评估中基于准静态的方法已经越来越不能满足计算要求。对于大型船舶波浪载荷的预报则出现了基于水弹性理论的计算方法,在结构强度评估中则越来越多的采用动力分析方法。然而目前其发展的还不够完善,对于基于水弹性理论的波浪载荷预报方法,目前计算精度较高的分为三维线性频域和三维非线性时域预报方法,然而在这两种方法各有优劣及其差异性。对于结构强度评估则首先需要计算得到结构的应力应变响应,对于超大型船舶来说由结构的弹性效应引起的响应量级可与波频结果相当。目前国内外对弹振载荷作用下的船体结构动力响应研究很少,而对于超大型船舶来说有必要对全船结构的弹振响应计算方法进行研究。本文具体研究内容如下:(1)基于对船舶波浪载荷频域和时域水弹性计算方法的研究,本文利用两种不同计算方法分别对四条样本船进行波浪载荷计算,将时域和频域的垂向弯矩与运动结果分别进行对比分析,对两种计算方法的差异性进行研究。(2)根据本文提出的船舶结构动力响应分析方法,首先对结构外载荷和变形条件进行求解。本文分别基于船舶波浪载荷频域和时域水弹性理论对船体结构弹性变形计算方法进行了研究分析,并以21000TEU箱超大型集装箱船为例,分别计算了船体某些位置处的变形结果,并将频域结果与时域结果进行了对比。最后对结构动力响应分析时施加的结构载荷进行了分析研究,给出了频率与时域载荷的计算方法。(3)由于软件及计算机的计算能力限制,目前对于全船详细模型进行动力响应分析是个难题,因此在计算模型建立时有必要采用一定的简化处理。本文提出了局部模型和混合模型两种简化模型来进行计算,为了对弹振载荷作用下的不同结构模型的动力响应结果进行研究,本文以一根三维梁为研究对象,分别建立其局部、混合和完整模型,并分别计算求解三种模型的单位波幅下结构的频域和时域动力响应。通过将三种结果进行对比,对本文提出的弹振载荷作用下的结构动力响应预报方法进行验证,并从混合模型和局部模型中确定了混合模型具有与完整模型一样的振动特性。最后给出了混合模型和完整模型在不规则波下的结构动力总响应,并从中提出了由弹振现象所产生的高频响应。(4)根据本文确定的最优建模原则,对21000箱超大型集装箱船进行建模,之后通过结构外载荷及变形条件的求解方法计算出结构施加的外力及边界条件。由于超大型集装箱船甲板大开口的特点,本文在计算其结构动力响应时除了计算垂向弯曲外还考虑了结构的水平弯曲和扭转影响。最后通过计算求解分别得到了结构的频率动力响应和时域动力响应结果,并分别对其进行了分析。