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原文传递三体船的振动附连水质量研究

论文题名：	三体船的振动附连水质量研究
关键词：	高速三体船;总振动特性;附连水质量;流固耦合;有限元分析
摘要：	高速三体船作为一种高性能船型,引起人们很大的关注。由于其船型独特、性能优良及在主要技战术性能方面的诸多优势,三体船必将在民用、军用市场有广阔的应用前景,甚至有人构想出将高速三体船用作航母的想法。船舶在水中航行时,受各种激励的影响,这些激励可能会产生有害振动,三体船也是如此。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预报高速三体船总振动特性及局部振动特性,以便在设计时能采用合理措施和必要的方案来防止船体有害振动的发生或减轻这些有害振动。本文利用大型通用有限元软件ANSYS对三圆柱体进行总振动附连水质量进行研究,并应用到某三体船中进行总振动模态研究。研究的主要内容如下: 　　1)验证计算的可行性。首先,研究单圆柱体的附连水质量。计算所得到的附连水质量比理论计算值要小一些。因为理论上推导附连水质量采用的是势流理论,而势流理论是把圆柱体当成刚体进行计算的,而在ANSYS中模拟采用的材料是钢,从而会比理论计算所得到的附连水质量要小,这是合理的。然后,研究双圆柱体的附连水质量。根据计算结果得出:双圆柱体的附连水质量与圆柱体间距有关,距离越大,垂向振动附连水质量越小,当距离大到一定时,附连水质量趋于定值,这与翁长俭老师所做实验相吻合。水平振动附连水质量则相反,随着距离的增大而变大。　　2)研究三圆柱体的附连水质量。根据计算结果得出:三圆柱体的附连水质量与片体的大小及片体与主体间距有关,垂向振动附连水质量随着片体的增大及间距的减小附连水质量变大,水平振动附连水质量则相反。并根据计算结果得出这两种因素的影响系数曲线。　　3)本文针对某高速三体船分别进行了干模态与湿模态计算。由于附连水质量仅影响频率的大小,而对三体船自由振型没有影响,从而由干模态计算得出三体船的前4阶总振型。
作者：	程虎
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
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：	2011
正文语种：	中文