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江海直达船波激振动与鞭击振动响应研究
| 论文题名： | 江海直达船波激振动与鞭击振动响应研究 |
| 关键词： | 江海直达船;振动响应;波激成分;鞭击成分;带通滤波法;振型识别法 |
| 摘要： | 随着国家加大对内河―黄金水道‖的开发力度以及内河船舶标准化进程的推进，新一代江海直达船的开发是非常有必要的。在同时考虑航运效益及内河航道的限制条件下，江海直达船型普遍采用宽扁肥大浅吃水的形式，这种结构形式对船舶的垂向刚度和结构强度都是不利的。扁平式的船底和大外飘的艏型导致船舶在恶劣海况航行时，在船舶底部及外飘处更容易出现严重的砰击现象，引起全船的鞭击振动。同时江海直达船的大开口形式使得刚度进一步削弱，当较“柔”的船体发生波激振动时，因其剖面载荷的高阶成分的频率更容易接近船体梁自身的固有频率，会造成载荷的进一步增大，导致剖面载荷极值的出现，对船体造成破坏。长大开口形式的船型也导致由于波激振动和鞭击振动产生的剖面扭矩成为必须关注的问题。针对江海直达船波浪载荷的理论计算结果准确性有待验证，现有的规范计算结果也不能很好的反映出非线性，因此有必要对新型江海直达船的波浪载荷特性展开研究。 本文主要工作及结论如下： (1)通过自主设计的运动约束装置对测量梁为U型剖面的分段龙骨梁模型在拖曳水池中展开了不同工况的试验研究，分析不同工况下船体的运动响应，及剖面载荷的分布规律。 (2)使用带通滤波法对不同工况下船体剖面载荷中的高频和波频成分进行分离，分析高低频成分随航速和浪向的变化规律，并将带通滤波法和振型识别法结合对在斜浪中运动船舶产生的扭矩成分进行分析，对高频成分中的波激成分和鞭击成分随波长的变化规律展开了研究。 (3)使用Wasim软件首先针对试验工况参数展开仿真研究，并与试验结果进行对比，结果证明该仿真方法是可靠的。之后通过研究不同参数下江海直达船的弯矩响应，分析了航速、浪向和波高对弯矩响应的影响，最后通过与规范计算值的对比对规范中的设计载荷值提出修改意见。 |
| 作者： | 林熙 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 吴卫国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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