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原文传递小水线面双体船水动力问题研究

论文题名：	小水线面双体船水动力问题研究
关键词：	双体船;艏艉鳍;二阶漂移力;运动姿态;耐波性能
摘要：	为了满足海运的高速化以及军事现代化的需求，一系列高性能船舶应运而生，这其中就包括性能优良的小水线面双体船。小水线面双体船具有耐波性好、甲板面积宽阔、抗沉性好等诸多优点，得到迅猛地发展。　　小水线面双体船特殊的船型导致其具有很多不同于其他船型的水动力问题。例如，小水线面双体船体间距较大时会出现纵摇和横摇耦合问题。因此，船体间距对该船型在波浪中的运动性能影响关系及特性是该船型的重要水动力问题；再如，该船型在 Munk力矩作用下会出现埋首问题。如何通过附体技术提升船舶的运动姿态，以及波浪中的运动稳定性是目前研究的热门问题；该船型往往设计航速较低，低速航行以及零航速时的运动以及与受力的关系等研究对深入了解该船型的受力以及运动特性有重要意义，是该船型研发设计中必要的技术支撑。上述小水线面双体船特殊水动力问题的研究，对深入了解该船型耐波性能以及研发设计优秀船型具有重要的理论和实际意义。　　本研究基于势流理论方法，分析两个船体之间的水动力干扰及耦合。采用横向流理论研究对现有的势流理论方法作粘性修正，进而对船舶运动响应进行更加正确的预报，深入分析其水动力特性。分析船体横向间距变化对船舶运动性能的影响，并针对计算结果中出现的“伪共振”异常现象进行分析，通过数值计算方法研究和阻尼研究克服了势流理论预报结果不真实的问题，获得了正确预报船体之间水动力干扰的运动耦合问题的理论方法。研究了艏艉鳍对该船型的运动响应影响及特性，探讨了鳍的位置、几何尺度变化对船舶运动性能的影响，提出了可较好的发挥艏艉鳍水动力作用的布局和几何尺寸方案建议。与裸船的运动响应对比分析了本研究艏艉鳍方案的有效性。采用势流理论预报分析了二阶横向漂移力对小水线面双体船在波浪中运动性能的影响。　　研究表明，采用横向流理论修正势流理论计算结果是有效的。小水线面双体船的两个片体之间具有较强的水动力干扰，船体间距变化对横向运动具有较大影响；片体间距变化对船舶的一阶运动和二阶漂移力的影响也呈现一定的规律性。鳍对改善船舶运动有明显效果，有航速状态比无航速状态影响明显。
作者：	吴述庆
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	李云波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文