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三体船振动附连水质量的实验与仿真研究
| 论文题名： | 三体船振动附连水质量的实验与仿真研究 |
| 关键词： | 三体船;三圆柱体;垂向振动;附连水质量;频率响应计算 |
| 摘要： | 三体船作为一种新船型，其在兴波阻力、耐波性和稳性方面相对于单体船或双体船具有明显优势。而且三体船的构造特点有利于形成宽阔的甲板面积，具有非常好的军事用途，是未来航母的潜在船型。很多船舶在初期设计时没有进行振动预报，或者总振动固有频率预报不太准确，导致交船或航行时出现了有害振动，影响船舶的正常运营。为了有效防止这种有害振动的产生，我们必须在船舶设计阶段时对高速三体船的振动特性进行比较准确地预报，以便在结构设计方面及时采用适当的方法和必要的措施来防止船体有害振动的发生。因此，深入研究三体船的振动特性是十分必要的。而在进行船体振动预报的过程中，必须考虑附连水质量的影响。 本文首先用实验的方法研究片体与主体间距对于三圆柱体附连水质量的影响，再利用大型通用有限元软件MSC PATRAN/NASTRAN对三圆柱体进行频率响应计算，并与实验结果对比，证明此种仿真方法的可靠性。从而用此方法来研究片体的前后位置对于三体船附连水质量的影响。最后提出三体船垂向振动附连水质量的计算公式。 研究的主要内容如下： (1)研究片体与主体间距对于三圆柱体附连水质量的影响。 将三体船简化为三圆柱体模型，通过激振器使其进行垂向振动，通过测量力和加速度得出不同片体在不同间距下的附连水质量。并归纳出由于主体与片体间距和片体的半宽比影响三体船附连水质量的修正系数ψ。 (2)验证用频率响应方法计算附连水质量的可靠性。 根据实验模型的基本尺寸建立仿真模型，用频率响应方法分别计算了实验中的各个工况，并与实验值进行了对比，验证了本文提出的仿真方法的可靠性。 (3)研究片体的前后位置对于三体船附连水质量的影响。 用上述仿真方法对非等长的三圆柱体进行频率响应计算，同时变化片体的前后位置，得到附连水质量随片体相对于主体的前后位置变化规律及影响系数ψ。 (4)提出三体船垂向振动附连水质量的计算公式。 根据得到的片体与主体间的间距影响系数ψ和片体的位置影响系数φ提出三体船垂向振动附连水质量计算公式，为高速三体船的总振动计算提供依据。 |
| 作者： | 魏星 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李晓彬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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