原文传递
集装箱船迎浪参数横摇的数值模拟方法研究
| 论文题名： | 集装箱船迎浪参数横摇的数值模拟方法研究 |
| 关键词： | 集装箱船;迎浪参数;数值模拟;横摇预报 |
| 摘要： | 船舶参数横摇属于船舶稳定问题，它极大的威胁着海上航运安全。根据非线性的强弱以及描述问题的复杂度不同，本文提出了三种预报参数横摇发生的理论模型。基于马修方程（Mathieu Equation）的单自由度预报模型为初级的理论模型，本论文基于该模型研究了参数共振（Parametric Resonance）背后的物理机理，为进一步开发更为复杂的船舶参数横摇预报方法提供了指导。第二种参数横摇预报模型为弱非线性方法，它直接求解3自由度的垂荡-横摇-纵摇耦合方程，在该模型中非线性主要来源于入射波浪力和静水恢复力，辐射力保持线性并用脉冲响应函数代替。尽管该模型在实际中被广泛的使用，但是其理论体系中尚有许多不合理之处，这会对运动响应有很大的影响。 在本论文中，基于STF方法以及Cummins方法的频域转时域的方法被重新修正，并导出了新附加项，确保了频时转换后辐射力的一致性。另一方面，鉴于参数横摇发生时横摇幅值较大，船体湿表面变化较大，非线性明显，本文提出了预报参数横摇发生的第三种方法，该方法可以考虑由于物面形状改变导致的辐射力、绕射力的非线性，并能记及垂荡与横摇，纵摇与横摇之间的水动力耦合，在该预报模型中，入射波浪力、静水恢复力是在波浪与船体瞬时位置确定的湿表面上求得的。本文基于后两种预报模型对某集装箱船在迎浪规则波中进行了参数横摇的数值预报，并与实验值进行对比，并讨论了初始横摇角度，横摇阻尼，遭遇频率，波陡对参数横摇发展的影响。 |
| 作者： | 张杰 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 马山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
