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《哈尔滨工程大学》 2002年
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基于二维半理论的垂向船舶运动和波浪载荷预报

马山  
【摘要】: 目前在船舶水动力学领域,广泛采用势流理论计算船舶在波浪中的运动和载荷响应。其中二维切片理论原理易懂,计算快捷,对船型的适用范围较好,且对船舶耐波性和载荷响应的预报精度能够满足工程需要而在船舶设计中得到普遍采用。船舶结构设计中的直接计算法的波浪载荷的计算就是采用了切片法理论的计算结果。由于切片法采用了低速高频假定,在航速较高时,船舶运动响应的计算结果与模型试验出入较大。为了体现船舶水动力计算的航速效应,一种高速细长体理论被用于船舶耐波性理论的预报。高速细长体理论针对高速船型船长吃水比较大的特点,采用二维势流理论求解流场,同时保留了三维有航速的自由面条件,特别适合高航速下的船舶运动和波浪载荷的预报。本文针对以下几个方面开展对高速细长体理论的研究工作: 1.采用二维时域格林函数的方法求解高速细长体理论下的流场。计算船舶的辐射水动力系数和绕射力,并同切片法的计算结果进行比较,分析自由面的航速效应对水动力计算的影响。 2.计算船舶在规则波中的垂向稳态运动响应和载荷响应。开展高速细长体理论和切片法理论的比较工作,测试该方法的有效性和适用性。 3.通过对两种方法计算的船舶稳态运动响应下的流体载荷成分的分析,比较两种方法计算的流体水动力的差别及其对船舶运动的影响。 4.考察船体分段数目对船舶流场求解和水动力计算的影响。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:U661

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 马山;高速船舶运动与波浪载荷计算的二维半理论研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 郭宇;LNG船运动与载荷计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 马伟佳;滑行艇在波浪中的纵向运动性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 宋久振;单体排水式复合船型水动力性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱鑫;迎浪规则波中的滑行艇纵向运动预报[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 倪阳;基于半解析砰击理论的棱柱形滑行艇“海豚运动”发生界限研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 杨奕;船舶运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 何金花;船舶运动建模及虚拟现实技术的实现[D];厦门大学;2007年
8 张金亮;迎浪状态下高速双体船的运动响应计算[D];天津大学;2007年
9 张可新;棱柱式滑行艇的垂向水动力计算[D];哈尔滨工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 贺五洲,周正全,程军;水面舰船迎浪航行时大幅运动预报的切片算法[J];中国造船;1998年01期
2 戴遗山,段文洋;不规则频率对时域积分方程解的影响[J];中国造船;1998年S1期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董艳秋,纪凯,黄衍顺;波浪中船舶横摇稳性的研究[J];船舶力学;1999年02期
2 宋竞正,段文洋,邹元杰,秦洪德;三维分布源法中面元流体力的积分[J];船舶力学;2002年04期
3 朱仁庆,王志东,杨松林;完全非线性波的数值模拟[J];船舶力学;2002年05期
4 马山,宋竞正,段文洋;二维半理论和切片法的数值比较研究[J];船舶力学;2004年01期
5 谢永和,李润培,舒志;有限水深复合格林函数的数值计算[J];船舶力学;2005年01期
6 张海彬,戴仰山,任慧龙;船体湿表面脉动压力预报的三维非线性方法[J];船舶力学;2005年05期
7 李积德;张恒;;考虑粘性影响的单体复合船型的运动预报[J];船舶力学;2008年02期
8 刘日明;任慧龙;李辉;;有限水深格林函数及其导数的改进Gauss-Laguerre算法[J];船舶力学;2008年02期
9 张进丰;顾民;魏建强;;低干舷隐身船波浪中纵向运动的模型试验及理论研究[J];船舶力学;2009年02期
10 孙树政;李积德;赵晓东;;考虑粘性和航态影响的单体复合船型运动预报[J];船舶力学;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李裕龙;朱仁传;缪国平;范菊;陆志妹;;基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
2 李刚强;谢永和;王伟;李磊;;滚装船整船结构数值计算研究[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
3 吴有生;张效慈;司马灿;崔维成;林吉如;;我国船舶水弹性力学研究的部分进展[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
4 孙芦忠;严建国;许晶;;多用途浮箱技术及其相关应用[A];港口工程分会技术交流文集[C];2005年
5 马山;段文洋;宋竟正;;一种改进的浮体水动力分析二维时域分布源方法[A];第五届全国水动力学学术会议暨第十五届全国水动力学研讨会文集[C];2001年
6 朱海荣;朱仁传;缪国平;;波物相互作用的三维时域数值模拟[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
7 孙树政;缪泉明;李积德;;基于黏流水动力计算的单体复合船型运动预报[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
8 吴明;王骁;石爱国;杨宝璋;;风浪中船体纵向总强度计算[A];2008船舶安全管理论文集[C];2008年
9 吴晞;张辉;施平安;;喷水推进穿浪双体船操纵运动仿真研究[A];2009特大型船舶操纵和船舶安全与管理论文集[C];2009年
10 吴晞;张辉;施平安;;喷水推进穿浪双体船操纵运动仿真研究[A];中国航海科技优秀论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 解学参;吊舱推进器推进及空泡性能的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 徐刚;不规则波中浮体二阶水动力时域数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈京普;船舶兴波与浮体运动的非线性现象研究[D];中国舰船研究院;2011年
4 唐旭东;智能水下机器人水下管道检测与跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 耿瑞光;基于虚拟样机技术的气垫船推进轴系动力学特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 王兴刚;深海浮式结构物与其系泊缆索的耦合动力分析[D];大连理工大学;2011年
7 韩端锋;船舶兴波阻力新细长船理论的方法与计算研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
8 张晓兔;基于B样条的三维船体水动力数值计算研究[D];武汉理工大学;2002年
9 秦洪德;船舶运动与波浪载荷计算的非线性方法研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
10 邹元杰;水中阻尼复合壳体结构声振特性的数值分析[D];大连理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周斌;四桨两舵大型船舶螺旋桨的面元法设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 黄俊;海上浮式风力发电机组载荷及结构性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李在鹏;半潜式海洋潮流电站系统性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郭宇;LNG船运动与载荷计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王伟飞;基于Rankine源法舰船有航速时域三维波浪载荷计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 徐强;立体视觉测量及半潜平台模型试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张昊;半潜平台波浪绕射的三维时域计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘伟明;波浪中船舶六自由度“操纵—摇荡”耦合运动数值仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 申静;计及粘性耗散的自由面频域格林函数研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 马伟佳;滑行艇在波浪中的纵向运动性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董文才,岳国强;深V型滑行艇纵向运动试验研究[J];船舶工程;2004年02期
2 张军,张志荣,洪方文,赵峰;楔形体入水初期流场的数值模拟[J];船舶力学;2003年04期
3 马山,宋竞正,段文洋;二维半理论和切片法的数值比较研究[J];船舶力学;2004年01期
4 段文洋,马山;船舶航行时水动力系数求解二维半理论的稳定算法[J];船舶力学;2004年04期
5 董文才;刘志华;吴晓光;岳国强;;滑行艇波浪中纵向运动理论预报的新方法[J];船舶力学;2007年01期
6 祁江涛;顾民;吴乘胜;;液舱晃荡的数值模拟[J];船舶力学;2008年04期
7 端木玉;朱仁庆;;基于Youngs法的液舱大幅晃荡数值模拟[J];船舶力学;2009年01期
8 朱仁庆,颜开,吴有生;盛液容器内液体二维晃荡的数值模拟[J];华东船舶工业学院学报;1998年02期
9 郑彦平;贺钧;;虚拟现实技术的应用现状及发展[J];信息技术;2005年12期
10 戴仰山;宋竞正;李维扬;;快艇在海浪中的运动[J];船工学报;1981年02期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 朱仁庆;液体晃荡及其与结构的相互作用[D];中国船舶科学研究中心;2002年
2 秦洪德;船舶运动与波浪载荷计算的非线性方法研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
3 戴愚志;大型离岸结构的快速三维水弹性分析[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 张海彬;FPSO储油轮与半潜式平台波浪载荷三维计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 吴静萍;有航速三维浮体非线性波浪力数值计算研究[D];武汉理工大学;2004年
6 马山;高速船舶运动与波浪载荷计算的二维半理论研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 娜日萨;VLCC液舱晃荡仿真及结构强度评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨波;虚拟现实技术——MultiGen、Vega应用研究[D];电子科技大学;2002年
2 余进;无人作战飞机任务控制站仿真研究[D];西北工业大学;2003年
3 孙善春;二维自由面条件的数值模拟及其应用[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 李毓江;船舶在波浪中大幅度运动和载荷时域预报[D];武汉理工大学;2004年
5 徐黎黎;船舶运动智能控制及其虚拟仿真的研究[D];大连海事大学;2004年
6 张国庆;舰船在波浪中运动的水动力数值计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 孙长勇;虚拟现实中三维建模技术方法的分析与研究[D];解放军信息工程大学;2004年
8 马健;基于NURBS高阶面元法的船舶兴波阻力计算[D];武汉理工大学;2005年
9 王化明;基于NURBS高阶面元法的有航速船舶辐射问题数值计算研究[D];武汉理工大学;2005年
10 杨楠;船舶运动的理论预报与研究[D];大连理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 耿彦超;顾学康;汪雪良;;高速双体船斜浪中运动响应及连接桥波浪载荷预报[J];船舶力学;2010年04期
2 马山;段文洋;马卫星;;基于二维半理论的船舶水动压力预报方法研究[J];船舶力学;2011年Z1期
3 郑律;丛刚;王耀辉;;三体船侧体位置优化设计研究[J];船舶;2012年04期
4 郑律;陈林;邱忠辉;吕帅;;三体船主体尺度对其在波浪中动态响应的研究[J];船舶;2012年06期
5 汪雪良;顾学康;祁恩荣;胡嘉骏;;船舶波浪载荷预报方法和模型试验研究综述[J];舰船科学技术;2008年06期
6 陆灏铭;陈玮;;船舶运动可视化仿真平台的设计与实现[J];计算机仿真;2012年08期
7 马山;段文洋;王冰;王瑞锋;;三体船在斜浪规则波中运动响应预报方法研究[J];水动力学研究与进展A辑;2012年02期
8 魏跃峰;段文洋;马山;;粘性和航行姿态对高速船运动预报的影响[J];中国造船;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 耿彦超;胡嘉骏;顾学康;汪雪良;祁恩荣;;高速三体船波浪载荷预报研究[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
2 耿彦超;顾学康;汪雪良;;双体船波浪载荷的直接设计计算[A];2009年船舶结构力学学术会议暨中国船舶学术界进入ISSC30周年纪念会论文集[C];2009年
3 耿彦超;顾学康;;穿浪双体船横纵向波浪载荷预报研究[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 陈新权;深海半潜式平台初步设计中的若干关键问题研究[D];上海交通大学;2007年
2 魏跃峰;浮式钻井生产储油轮(FDPSO)水动力性能及概念设计研究[D];上海交通大学;2012年
3 张长斌;基于灰色系统理论的滑行艇运动姿态预报研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 王许洁;高耐波性单体复合船型构型及水动力性能研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李在鹏;半潜式海洋潮流电站系统性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周耀华;三体船横摇阻尼及非线性运动预报方法[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张昊;半潜平台波浪绕射的三维时域计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王孟岩;工程领域中虚拟现实艺术理论研究与实践[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 马伟佳;滑行艇在波浪中的纵向运动性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 宋团;虚拟现实技术在船舶交通流仿真中的应用研究[D];武汉理工大学;2011年
7 马文涛;基于力反馈装置的虚拟装配人机交互研究[D];大连海事大学;2011年
8 肖笛;电子对抗中三维仿真关键技术的研究与实现[D];南京航空航天大学;2010年
9 文俊华;五体船波浪载荷和运动特性研究[D];上海交通大学;2012年
10 朱鑫;迎浪规则波中的滑行艇纵向运动预报[D];哈尔滨工程大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘应中,李谊乐,缪国平;船舶在波浪中大幅度运动的工程算法[J];水动力学研究与进展(A辑);1995年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺五洲,戴遗山;简单Green函数法求解三维水动力系数[J];中国造船;1986年02期
2 楼连根,黄国梁,邬昌汉;水平面大振幅平面运动机构用于水下运载体水动力系数的研究[J];海洋工程;1993年02期
3 刘家新;工程船舶作业力矩作用下的横摇运动[J];武汉交通科技大学学报;1995年02期
4 于洋,蒋维清;狭水道中细长体水动力系数的计算[J];大连海事大学学报;1996年01期
5 马山,宋竞正,段文洋;二维半理论和切片法的数值比较研究[J];船舶力学;2004年01期
6 张少雄;求解二维水动力系数的一种直接边界元法[J];武汉造船;1994年03期
7 王涛,李家春,呼和敖德,黄振华;波流相互作用对水动力系数的影响[J];水动力学研究与进展A辑;1995年05期
8 朱林生,黄素逸,戴遗山;有限深水域中浮体水动力系数的渐近特性[J];华中理工大学学报;1994年04期
9 俞聿修,史向宏;不规则波作用于群桩的水动力系数[J];海洋学报(中文版);1996年02期
10 马亮,刘沛清,聂建军;马桶冲洗过程的流体力学模型[J];水动力学研究与进展A辑;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李玉成;宋芳;;碟形网箱水动力特性[A];2003年度海洋工程学术会议论文集[C];2003年
2 王俊荣;谢彬;;半潜式平台水动力性能及运动响应研究综述[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(上册)[C];2009年
3 聂青勇;;GIS与水动力模型的集成及ARCGIS的应用优势[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
4 徐亦凡;陈克;张本文;;潜艇运动数学模型的仿真与实验分析[A];’2004系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2004年
5 田小波;张洪双;滕吉文;张慧;;基于多台站SVD分解提取垂向接收函数[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
6 赵德安;蔡小林;梁文灏;李国良;陈志敏;李双洋;;我国地应力量测结果分析与深竖井开挖数值仿真[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
7 罗薇;边晓丽;邹早建;;船舶设计初始阶段的操纵性预报[A];2004年船舶与海洋工程学术研讨会论文集[C];2004年
8 冯雅薇;魏庆朝;高亮;时瑾;;直线电机地铁电机悬挂方式对系统动力特性的影响研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
9 张令达;黄惠明;徐群英;陈道高;;功能陶瓷水壶中饮用水动物实验报告摘要[A];中国营养学会第八次全国营养学术会议论文摘要汇编[C];2000年
10 盛庆武;朱德祥;缪泉明;匡晓锋;张国庆;;驳船零航速下波浪中的运动响应计算对比[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(下册)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;水动注肥泵[N];中国水利报;2004年
2 黄 琦;深水动物[N];大众科技报;2004年
3 晓李;济源山水动京城[N];中国旅游报;2003年
4 张保振;躬身实践低头做事最为重要[N];巴中日报;2006年
5 张保振;低头做事[N];人民日报;2006年
6 广发证券 韦海生;缺乏领涨品种[N];证券日报;2004年
7 深秋;泳中应付险情的方法[N];中华合作时报;2002年
8 ;治疗头痛的几种方法[N];西藏日报;2001年
9 王麟;四项管理 推动人企合一[N];经理日报;2003年
10 大摩投资 徐胜治;1000点:意义、走势、风险与策略[N];证券日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁德奎;半圆型防波堤水动力学特性数值模拟的理论、方法和应用[D];天津大学;2004年
2 杜彦良;河流中污染物垂向紊动混合规律及其应用研究[D];河海大学;2001年
3 杨冠声;张力腿平台非线性波浪载荷和运动响应研究[D];天津大学;2003年
4 于华男;开架式水下机器人辨识与控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
5 朱琰;太湖流域实时洪水预报调度系统研究[D];河海大学;2003年
6 詹世平;近海海域三维水动力学与水质模拟及其可视化研究[D];大连理工大学;2004年
7 柏威;非线性波浪与任意三维物体的相互作用[D];大连理工大学;2001年
8 董华洋;浮箱—水平板式浮防波堤水动力特性研究[D];大连理工大学;2009年
9 冯民权;大型湖泊水库平面及垂向二维流场与水质数值模拟[D];西安理工大学;2003年
10 杨敏;高坝消力塘水动力特性与防护结构的安全研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马山;基于二维半理论的垂向船舶运动和波浪载荷预报[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 信书;码头前系泊船舶运动响应的数值模拟[D];大连理工大学;2005年
3 方颖;船舶横向摇荡预报[D];大连理工大学;2002年
4 杨楠;船舶运动的理论预报与研究[D];大连理工大学;2005年
5 袁剑平;仿生机器鱼的神经模糊控制应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 王学亮;大型起重船在海浪中的运动响应研究[D];天津大学;2004年
7 王人凤;三浮体式海上风电基础结构响应分析[D];江苏科技大学;2012年
8 胡狄;Spar平台扶正过程运动响应和结构强度分析[D];浙江大学;2012年
9 彭翼;Spar平台湿拖过程运动响应分析及湿拖方案选择[D];天津大学;2010年
10 董涛;潜器仿鱼尾推进系统的水动力分析[D];哈尔滨工程大学;2003年
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