详情

原文传递船艏外飘结构砰击载荷计算研究

论文题名：	船艏外飘结构砰击载荷计算研究
关键词：	船艏;外飘结构;砰击载荷;边界元法;数值模拟
摘要：	大外飘型船舶艏部外飘结构发生砰击现象时，波浪载荷具有明显的瞬态性和强非线性，传统的二维理论计算方法的劣势是难以计及自由面非线性因素。本文基于二维砰击理论，以自由落体模型试验和全非线性边界元法相结合为研究手段，充分考虑了砰击中的非线性因素和重力影响，对外飘砰击压力进行了预报研究，并以某大外飘型舰船艏部模型为计算实例，提出一种适用于实船外飘结构砰击载荷计算的方法。本文主要开展以下几方面工作：　　1、直接计算法中砰击压力系数的总结研究。首先给出二维楔形体中的Von Karman理论和Wagner理论，分析了二者的适用性和局限性，随后给出了常见的基于这两种理论发展的砰击压力系数研究对比结果及适用情形，为后文研究结论提供参考。　　2、外飘结构模型落体砰击试验研究。针对某大外飘舰船艏部结构设计典型剖面二维楔形体模型和三维艏部模型，通过开展自由落体试验，研究砰击载荷的峰值特性和分布特性，并为数值模拟的可靠性提供验证；　　3、全非线性边界元法的理论和数值求解过程研究。系统地阐述了全非线性边界元法的原理及数值实现过程，基于Fortran程序的编制了数值算法，对二维楔形体入水砰击载荷特性进行了全面研究。将数值计算结果与前人研究结果、模型试验结果进行对比，验证了本文数值方法的准确可靠性；　　4、砰击载荷仿真方法实际应用研究。以某大外飘型船艏为例，基于二维理论的全非线性边界元法，提出一种适于工程应用的三维船艏砰击载荷压力系数计算方法，为船舶艏部外飘结构的砰击载荷预报提供了参考。
作者：	王强
专业：	船舶与海洋工程
导师：	佟福山
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文