收藏本站
《武汉理工大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

船舶在波浪中大幅度运动和载荷时域预报

李毓江  
【摘要】: 切片理论具有其它方法无法比拟的优点,目前已成为船舶在波浪上运动和载荷计算和预报的一种常规的实用手段。本文基于扩展的切片理论,计入船体运动时湿表面的变化及其对船体流体动力性能的影响,在时域内计算了船舶在波浪中的运动和载荷,并对船舶水动力系数及运动中的一些非线性因素进行了初步的探讨,本文的研究对船舶设计阶段的耐波性能评估具有工程实用价值。本文的研究分为二个部分:首先利用Frank源汇法计算水动力系数,计算包括不同吃水时的附加质量和阻尼系数,吃水范围涵盖了船舶大幅度运动时所有可能的吃水;然后建立和求解船舶大幅度运动方程,在实际计算时一方面考虑了运动模态之间的耦合,另一方面在计算水动力时,考虑了非线性因素的影响。Froude-Krylov力、辐射力、绕射力中的水动力系数随吃水瞬时变化,静浮力的计算精确到船体瞬时湿表面积,最后用四阶龙格—库塔方法在时域内求解船舶运动方程,并进行了载荷计算。研究表明:在某些频率范围内相关水动力系数基本不随吃水变化,只有超过某一频率后水动力系数的值才会出现差异;在横摇方向,水动力系数并没有随着吃水的变化发生规则变化,而是出现了波动现象;近船首剖面的水动力系数计算表明,水动力系数的波动非常大,并远远偏离了平均位置的水动力系数值,值的变化速率也不尽相同,总的看来,上振幅曲线曲率较大,变化较快,下振幅曲线曲率较小,变化较慢;外飘力和波面运动的速度的平方项有关,导致其振动频率和相应运动方向的频率不同;外飘力使升沉向下运动的幅值减小;船速对三个计算量的峰值影响甚微,但对振动频率有明显影响;波幅对船舶运动的影响是明显的,船舶运动的幅值基本上和波幅成线性关系。另外,本文进行了大量的计算工作,在程序调试过程中也有一些经验和教训:在船舶运动的计算中,必须首先较验静水平衡,全船的排水量和重心纵向位置必须精确地与船的静吃水相对应,否则,在时域步进计算中,会出现计算结果“飘动”的现象;混合编程具有很多优势,还有一个致命的缺陷,就是DLL的调试,DEBUG中看不出数组的值,非常不方便。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 缪国平,刘应中,李谊乐,刘滋源,朱乐平;切片理论应用于双体船运动计算时的伪共振问题[J];中国造船;1997年02期
2 邹元杰,段文洋,任慧龙,宋竞正;船舶在波浪中脉动压力预报的三维方法[J];哈尔滨工程大学学报;2002年01期
3 陶尧森,冯铁城,丁皓;舰船优化设计中耐波性计算方法的探讨[J];船舶力学;2000年02期
4 毛筱菲,郁俭华;排水型高速船的耐波性试验与理论研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2005年04期
5 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
6 董文才,董祖舜;小水线面双体船耐波性研究进展[J];武汉造船;1994年03期
7 缪国平,刘应中,王海平;细长体上二阶波浪力的切片理论[J];自然科学进展;1996年03期
8 默哈森,段文洋,汪玉;浅水中航行船舶的水动力系数(英文)[J];船舶力学;2004年03期
9 李毓江;;船舶在波浪中大幅度运动和载荷时域预报[J];中国水运(学术版);2007年06期
10 吴小平;;基于切片理论的波浪载荷直接计算[J];上海造船;2010年04期
11 任慧龙,宋竞正,戴仰山;关于船舶规范中计算载荷的分析[J];中国造船;1995年02期
12 段文洋,贺五洲;高速细长体理论在双体船运动计算中的应用[J];工程力学;2002年02期
13 贺俊松;张凤香;陈震;肖熙;;五体船纵向运动预报的一种工程算法[J];上海交通大学学报;2008年06期
14 彭侃;;迎浪状态下高速双体船的运动响应计算[J];广东造船;2009年01期
15 李远林;计算波浪飘移阻尼的一种切片理论方法[J];海洋工程;1997年03期
16 段文洋,贺五洲;高速排水型船的运动性能预报[J];清华大学学报(自然科学版);2001年12期
17 吴小平;;40万DWT超大型矿砂船耐波性分析[J];上海造船;2009年04期
18 陈小邹;;船舶在波浪中频域分析[J];舰船科学技术;2011年02期
19 贺五洲,周正全;水深对船舶运动和波浪载荷的影响[J];中国造船;1997年01期
20 缪国平,刘应中,糜振星;二阶波浪力的切片理论与潜体上的垂向定常力[J];水动力学研究与进展A辑;1993年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贺俊松;陈震;许劲松;肖熙;;五体船迎浪运动的非线性特性的理论与试验研究[A];第十三届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集[C];2007年
2 陆冬青;芮震峰;石爱国;杨宝璋;;风浪中两船并靠作业最高实施海况的估算[A];1995-2009航海技术论文选集(第1集)[C];2010年
3 顾解忡;马宁;;船舶横剖面水动力计算方法的若干思考[A];2008年船舶水动力学学术会议暨中国船舶学术界进入ITTC30周年纪念会论文集[C];2008年
4 陆冬青;芮震峰;万林;石爱国;杨宝璋;;风浪中两船并靠作业最高实施海况的估算[A];中国航海学会——2004年度学术交流会优秀论文集[C];2004年
5 陈虹丽;刘纹岩;赵希人;;船舶纵向运动控制模型的建立及仿真[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
6 邱强;徐春;;舰船纵向波浪载荷有限幅值的频域计算方法研究[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
7 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
8 张振荣;;波浪对水深测量的影响[A];中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集[C];2009年
9 杜颖;贾启芬;刘习军;;液固耦合中的若干力学问题[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
10 韩晓光;杨艳明;郭航;;谈CFD技术在穿浪双体船耐波性预报中重要性[A];2009特大型船舶操纵和船舶安全与管理论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 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
2 魏纳新;水面舰艇在高海情下的横摇运动姿态控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 陈虹丽;基于π型舵船舶纵向多变量随机控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 鲁晓光;船舶流体动力系数计算的TASAI方法与计算机实现[D];天津大学;2004年
3 杨含坤;顶推船联结装置联结力的计算[D];武汉理工大学;2006年
4 朱越星;船型系泊浮体在破损情况下的运动研究[D];天津大学;2008年
5 闵波;箱形船在波浪上的运动计算[D];武汉理工大学;2007年
6 郭显杰;规则斜浪中破损船舶进水后的运动响应研究[D];天津大学;2007年
7 黄武刚;船舶在波浪中航行时稳性研究及危险性分析[D];大连理工大学;2010年
8 曾东;箱式浮体在波浪中的运动分析[D];华中科技大学;2007年
9 张忠宝;基于斜舵的船舶减摇控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 孙宏放;船舶三自由度仿真平台设计与预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978