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《上海交通大学》 2008年
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三体船波浪诱导运动及载荷的数值预报研究

徐伟  
【摘要】: 三体船由于在主船体左右舷各增加一侧体,使得船体周围流场变得十分复杂,三体船性能也因此发生了很大的变化。与常规船型相比,三体船性能优越,在民用及军用方面都有广阔的应用前景,一些国家已经开展了这方面的研究,且已有实船建造和试验。本文以一超细长三体船为例,通过数值计算和试验验证的方法,对三体船的波浪诱导运动及载荷进行了研究。本论文主要完成了以下内容: (1)利用Rankine源法,在时域内求解了有航速三体船在规则波中的运动及载荷响应时历;采用一系列相同波幅、不同频率及相位角的规则波组合来模拟不规则海浪,并利用相同的方法求解了有航速三体船在此不规则波中的运动及载荷响应时历; (2)利用傅立叶变换,将三体船在不规则海浪中的波浪诱导运动及载荷时历转化成频域内的响应函数(RAO)。以墨西哥湾十年一遇海况为例,计算了三体船在航行时的运动响应谱及载荷响应谱,并做了相关的统计分析; (3)将三体船迎浪航行时升沉及纵摇运动的数值计算结果与试验结果比较,验证了本文采用的Rankie源法及数值计算结果的正确性; (4)利用数值求解,分别研究了短峰波、航速、三体船侧体布置位置(横向和纵向)及航行区域水深对三体船波浪诱导运动及载荷的影响; (5)为了工程运用的方便,利用随机理论,对文中示例三体船的波浪诱导运动及载荷响应做了相关的短期预报和长期预报。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U661.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 黄永生;刘小健;刘俊梅;;不同航速下船体波浪诱导运动和载荷计算研究[J];船舶;2010年05期
2 陈震;文俊华;;五体船侧体布局对纵向运动性能的影响[J];上海交通大学学报;2011年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 贾敬蓓;三体船型阻力和运动性能试验研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张恒;考虑航速的汽车滚装船疲劳强度研究[D];江苏科技大学;2011年
2 李磊;高速半滑行三体船稳性研究[D];大连理工大学;2011年
3 李刚强;大型汽车滚装船疲劳强度评估[D];江苏科技大学;2010年
4 庞兆坤;考虑管道影响的铺管船及系泊系统动力响应研究[D];江苏科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李培勇,裘泳铭,顾敏童,许统铨;超细长三体船阻力计算研究[J];船舶工程;2002年02期
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10 陈超核,沈进威,徐秉汉;规则波中船舶非线性波浪弯矩的时域计算[J];中国造船;1989年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 唐卫军;大型集装箱船三维波浪载荷计算[D];武汉理工大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 姚海;鲍劲松;金烨;;虚拟战场环境中海浪实时模拟方法的研究[J];兵工学报;2008年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 匡晓峰;缪泉明;杨烁;何再明;;新型TLP平台水动力性能研究[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
3 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
4 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
5 赵俊海;沈泓萃;马利斌;;大深度潜水器稳定翼设计方法的研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
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7 许鑫;杨建民;李欣;;深水半潜式起重船耐波性研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
8 王庆旭;邹劲;史圣哲;孙华伟;;高速型三体滑行艇简介及纵向稳定性初步研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
9 史圣哲;邹劲;王庆旭;周杰;;三体滑行艇纵向运动试验研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王显峰;船舶运动鲁棒H_∞估计与预报研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 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
6 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
7 周广利;三体船型阻力预报、优化与系列性试验分析研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李辉;船舶波浪载荷的三维水弹性分析方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 张大海;浮力摆式波浪能发电装置关键技术研究[D];浙江大学;2011年
10 陈庆任;近自由面三维振动翼水动力研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘亮;船舶能效设计中若干耐波性影响因素研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 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
4 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
5 乔晓国;深水浮式结构动力定位能力动态分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 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
7 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
8 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
9 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
10 黄铖;无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究[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 俞晓秋,汪希龄;流体静力学有限基本解方法及其应用[J];船舶工程;1994年02期
2 郭列,朱胜昌,吴士冲,何富坚,黄振鸿;集装箱船船体强度校核方法[J];船舶工程;1996年03期
3 王东海,戴仰山,崔宏斌;船舶结构疲劳寿命两种分布格式的比较[J];船舶工程;1998年03期
4 顾永宁,滕晓青,戴立广;大开口型船舶波浪诱导载荷研究[J];船舶工程;1998年04期
5 白建伟,李润培,顾永宁,胡志强;集装箱船整船有限元结构分析[J];船舶工程;2000年05期
6 李培勇,裘泳铭,顾敏童,许统铨;超细长三体船阻力计算研究[J];船舶工程;2002年02期
7 江建协,何炎平,谭家华,冯琪;30万吨FPSO结构强度分析研究[J];船舶工程;2005年05期
8 江建协;何炎平;王庆丰;;30万吨级FPSO波浪诱导载荷研究[J];船舶工程;2006年03期
9 贺俊松;陈震;肖熙;;五体船大倾角稳性研究[J];船舶工程;2007年05期
10 钱程;张维竞;吴杰宏;;多体船推进系统设计初探[J];船舶工程;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张明霞;基于NURBS曲面的船舶破舱稳性计算方法研究[D];大连理工大学;2002年
2 仵大伟;船体曲面表达与三维船舶设计研究[D];大连理工大学;2002年
3 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
4 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
5 葛菲;非线性波浪载荷作用下多种应力成份组合的船体结构疲劳强度分析[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 冯国庆;船舶结构疲劳强度评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 吴晓源;大型FPSO船舶结构疲劳寿命预报方法研究[D];上海交通大学;2008年
8 曹正林;高速三体船砰击强度研究[D];武汉理工大学;2008年
9 李国安;多体船兴波时域分析及波体干扰欧拉方程解[D];华中科技大学;2007年
10 陈康;影响船舶CFD模拟的因素分析与三体船阻力计算改进探讨[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙浩;基于Rhino开发船舶设计建模系统[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 元志明;浮式海洋平台结构运动耦合分析[D];江苏科技大学;2011年
3 杜广东;NURBS技术剖析及其在船体线型表达上的行为研究[D];大连理工大学;2000年
4 汪秋良;油轮结构疲劳分析研究[D];大连海事大学;2001年
5 冯国庆;船舶结构疲劳评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
6 蒋志岩;船舶结构疲劳评估及其应力分析方法研究[D];大连理工大学;2004年
7 陈康;三体船粘性流场的模拟[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 杨奕;船舶运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 李靖宇;船体结构疲劳寿命的评估[D];内蒙古工业大学;2005年
10 唐卫军;大型集装箱船三维波浪载荷计算[D];武汉理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 詹金林;卢晓平;陈阳;张树龙;;三体船斜航流场与操纵性位置导数面元法分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年06期
2 陈志强;周力;;半潜船振动特性[J];舰船科学技术;2014年06期
3 文俊华;陈震;;五体船波浪载荷特性及侧体布局影响规律分析[J];上海交通大学学报;2012年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张恒;考虑航速的汽车滚装船疲劳强度研究[D];江苏科技大学;2011年
2 高巍;系泊下起重船运动数值模拟与试验对比研究[D];天津大学;2012年
3 王文江;半滑行船的阻力性能研究[D];大连理工大学;2011年
4 李磊;高速半滑行三体船稳性研究[D];大连理工大学;2011年
5 陈志强;半潜船振动特性分析[D];大连理工大学;2011年
6 杨高胜;42m拖网渔船船体结构疲劳强度评估[D];浙江海洋学院;2012年
7 邱吉廷;大型汽车运输船防挠曲设计理念和Racking强度评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 刘冬平;船体结构疲劳强度评估非线性设计波法[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 郭兴乾;3000米水深钻井船总强度预报[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 周正;五体船阻力预报及五体护卫舰概念设计[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郜焕秋,谢楠,盛万安,钱耀鑫;舱内水体晃荡对船舶横摇影响的模型试验研究(英)[J];船舶力学;1998年06期
2 韩开佳,黄德波;三体船的兴波阻力计算[J];哈尔滨工程大学学报;2000年01期
3 段文洋,戴遗山;二维浮体大幅运动水动力物面非线性时域解[J];哈尔滨工程大学学报;1997年05期
4 李毓江,毛筱菲,熊文海;混合编程技术在力学计算中的应用[J];交通与计算机;2004年01期
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6 毛筱菲;时域速度势和流体动力的数值计算[J];武汉交通科技大学学报;1996年04期
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10 段文洋,戴遗山;二维时域格林函数的数值计算[J];水动力学研究与进展(A辑);1996年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周熊;;三体船的开发和应用[J];船舶节能;1997年02期
2 李培勇,裘泳铭,顾敏童;高速三体船型概念设计研究[J];上海交通大学学报;2004年11期
3 张宪辉;新颖的高科技船舶──三体船[J];劳动安全与健康;2001年06期
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7 清泉;;高速多体船的开发[J];航海科技动态;2001年03期
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10 李严;;未来三体舰船的研究与设计[J];现代舰船;1998年10期
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1 郦云;卢晓平;董祖舜;;高速三体船研究综述[A];2004年船舶水动力学学术会议论文集[C];2004年
2 王中;卢晓平;;非线性兴波数值方法在三体船球首选型中的应用[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
3 詹金林;卢晓平;崔焰;;有升力势流三维面元法计算与分析三体船操纵性水动力[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
4 马山;段文洋;周立师;王瑞锋;周耀华;;三体船在斜浪规则波中运动响应预报方法研究[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
5 吴乘胜;王迎晖;高雷;兰波;周德才;;波浪中三体船水动力布局优化研究[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
6 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
7 汪雪良;胡嘉骏;;三体船波浪载荷模型测试技术研究[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
8 汪雪良;胡嘉骏;耿彦超;徐春;;三体船波浪载荷模型试验研究[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年
9 彭艳;韩建达;;无人三体船试验平台的设计与实现[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
10 刘辉;林哲;;基于多梁模型的三体船波激响应[A];第四届全国船舶与海洋工程学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 辟心;适应新军事变革的三体船[N];中国海洋报;2004年
2 本报专稿 沐阳;世界首艘实战三体战舰将服役[N];世界报;2008年
3 李志克;新概念舰船逐鹿海战场[N];解放军报;2002年
4 本报专稿 周峰;澳大利亚未来10年要追上美军步伐[N];世界报;2005年
5 本报记者 刘慧;中国首艘“不晕船”出海[N];北京科技报;2004年
6 本报专稿 虞非凡;多体战舰成为海军新造舰焦点[N];世界报;2007年
7 记者  张亮;太阳能船将进行环球首航[N];科技日报;2006年
8 克里斯托弗·格里芬 丹·布卢姆萨尔 本报编译 胡锦洋;濒海战斗舰:近海作战的最佳选择[N];世界报;2007年
9 本报专稿 林子阳;英国出台“未来水雷战设想”[N];世界报;2006年
10 [原著]美国保守智库“国际战略评估中心”副主任 理查德·费舍尔 (美) 本报编译 胡锦洋;透视日本最尖端军事技术的进展[N];世界报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 贾敬蓓;三体船型阻力和运动性能试验研究[D];大连理工大学;2010年
2 周广利;三体船型阻力预报、优化与系列性试验分析研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 倪崇本;基于CFD的船舶阻力性能综合研究[D];上海交通大学;2011年
4 Shahid Mahmood;[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 张文鹏;水下爆炸与波浪载荷作用下船体结构动力计算研究[D];大连理工大学;2013年
6 周利兰;高速排水型船舶尾浪的数值研究[D];武汉理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 巴雅尔图;三体船总体设计及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
2 杨啸;三体船阻力特性研究[D];华中科技大学;2013年
3 杨德喜;高速三体船结构设计与强度评估[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 于雷;三体船构型变化对流场和阻力的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 谭美;三体巡视舰概念设计研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 李磊;高速半滑行三体船稳性研究[D];大连理工大学;2011年
7 张超;三体船结构优化设计及有限元分析[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 梁洪光;带T型翼三体船的阻力及耐波性能研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 王盟;三体船及加导流板的阻力预报方法和性能研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
10 程宣恺;改变侧体姿态角的三体船水动力性能数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2011年
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