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小水线面双体船阻力性能研究及船型优化

冯大奎  
【摘要】:本文对小水线面双体船(简称SWATH)的阻力性能进行了全面系统的分析。 将SWATH的片体分成进流段、平行中体、去流段,采用特殊的三角函数(切比雪夫多项式)拟合片体的线型,运用经典的线性兴波阻力理论,详细的推导了小水线面双体船的兴波阻力的计算式,并将兴波阻力表达式写成二次项形式,使用经验公式计算粘性阻力。本文中给出了兴波阻力和总阻力的计算结果。 保持支柱的线型,安装位置和主体的主尺度不变,以主体排水体积不变为约束条件,利用变尺度序列二次规划的方法对主体线型进行优化,达到减小兴波阻力的目的。为了保证优化过程中出现纵向畸变,采用控制主体横剖面面积曲线长度的方法。文中给出了主体优化的结果。 进行了船模阻力试验。试验内容包括光体和全附体的阻力试验,试验的结果采用二因次换算法,验证了理论计算的可靠性。并分别测量了静水中光体和安装水平鳍的船模纵倾力矩。为实船设计提供一定的依据。 讨论分析了船型参数对SWATH兴波阻力的影响,提出了船舶设计过程中对船型参数的选择方法。文中给出了船型参数变化引起的兴波阻力和总阻力变化的曲线。


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