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基于重叠网格方法的三体船耐波性研究
| 论文题名： | 基于重叠网格方法的三体船耐波性研究 |
| 关键词： | 三体船;耐波性;运动响应;谐摇现象 |
| 摘要： | 耐波性直接影响着船舶在恶劣海况下的作业能力与适航性，是评判船舶性能优劣的重要指标，尤其对于高速船舶更是如此。三体船由于总体性能优越，是备受人们关注的高速船型，研究和分析三体船在波浪中的运动机理和提高三体船的运动性能是具有很重要的意义的。近年来运用实验或者数值方法针对三体船耐波性的研究越来越多，但是运用粘性数值方法来进行计算的还比较少，从这个方面入手是具有一定的学术和工程价值的。本文采用基于重叠网格技术的CFD方法，对三体船在迎浪条件下的运动响应进行数值模拟，分析三体船在频域内的运动特性。 首先，本文对一用于实验研究的三体船模型在迎浪条件下的规则波中的运动响应进行数值计算，将纵摇、垂荡等计算结果在频域上与试验值进行对比，对比的结果表明，在高速情况下，垂荡响应幅值的计算值与试验值差距在20％以内;低速情况下，纵摇响应幅值计算值与试验值差距在20％以内，验证了本文使用的CFD方法对三体船在规则波中的运动的数值模拟是比较可靠的。 然后，本文对三体船的谐摇运动进行了研究，观察到明显的谐摇现象。接着对三体船与传统船型在耐波性上的区别进行研究，结果发现，三体船在低速情况下的耐波性能与单体船差距不大，但是在高速时，三体船可以有效的降低运动响应幅值，验证了三体船在高速时对于耐波性的改善。计算了不同侧体构型的三体船在波浪中的运动响应，并将计算结果在频域上进行对比，探究了不同航速下侧体位置对于三体船耐波性的影响，并分析了不同侧体构型的三体船在频域内的运动特性。 最后，运用正交试验法以耐波性为优化指标对三体船侧体构型进行优化，用直观分析法和方差分析法对计算结果进行分析，得到耐波性最优的构型组合，并分析了纵向位置与横向位置对三体船耐波性影响的显著程度。 |
| 作者： | 秦文博 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 周力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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