隨著IMO第二代完整穩(wěn)性規(guī)范的修訂與完善,集裝箱船大幅橫搖問(wèn)題正在受到普遍關(guān)注。船舶濕表面與回復(fù)剛度的周期性變化形成了船舶的參數(shù)激勵(lì),而當(dāng)船-波遭遇頻率滿(mǎn)足參數(shù)振動(dòng)條件、海浪波高較高而船舶阻尼較小時(shí),船舶有可能發(fā)生參數(shù)振動(dòng)。尤其在真實(shí)海況下,同時(shí)存在隨機(jī)波浪、風(fēng)載荷與海流載荷的多種環(huán)境載荷作用,使得船舶的橫搖響應(yīng)更為劇烈,這時(shí)就有必要研究船舶的減搖措施。本文主要運(yùn)用AQWA水動(dòng)力軟件對(duì)超大型集裝箱船在隨機(jī)波中的橫搖現(xiàn)象進(jìn)行研究。首先,確定數(shù)值模擬方法、進(jìn)行橫搖阻尼計(jì)算,并通過(guò)C11型集裝箱船的數(shù)值計(jì)算與模型試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,檢驗(yàn)本文采用的計(jì)算方法的正確性。在驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果正確的基礎(chǔ)上,決定數(shù)值計(jì)算采用的海浪譜與計(jì)算海況,確定計(jì)算的環(huán)境參數(shù)。本文研究的主體對(duì)象為一艘超大型集裝箱船,該船型具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)、未來(lái)發(fā)展前景良好。本文分別從橫搖響應(yīng)幅值與響應(yīng)頻率兩個(gè)角度,分析多組浪向和多個(gè)有義波高情況下的超大型集裝箱船橫搖響應(yīng)特點(diǎn),指明存在危險(xiǎn)的航行情況。在隨機(jī)波中多浪向橫搖研究的基礎(chǔ)上,本文采用藤原敏文成分分離型風(fēng)力計(jì)算方法并參照CCS規(guī)范,計(jì)算定常風(fēng)載荷與海流載荷,根據(jù)已確定的計(jì)算海況確定輸入風(fēng)流速度,選取四組風(fēng)、流載荷的作用方向,研究風(fēng)流載荷同時(shí)存在時(shí)對(duì)超大型集裝箱船隨機(jī)橫搖響應(yīng)的影響。最后,本文針對(duì)超大型集裝箱船的各項(xiàng)航行情況分別加裝舭龍骨與減搖鰭,從橫搖響應(yīng)幅值與頻率兩個(gè)角度進(jìn)行分析,研究單獨(dú)隨機(jī)波中以及不同方向風(fēng)流載荷存在時(shí)的減搖措施效果。本文創(chuàng)新地考慮了風(fēng)、浪、流聯(lián)合作用時(shí)超大型集裝箱船的隨機(jī)橫搖響應(yīng),并與單獨(dú)隨機(jī)波中航行的情況進(jìn)行對(duì)比分析;此外進(jìn)行超大型集裝箱船減搖措施的研究,并給出了較為理想的減搖效果,使得本文研究具有一定應(yīng)用價(jià)值與參考意義。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：U661.321
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)與橫搖阻尼研究
        1.2.2 風(fēng)載荷計(jì)算方法研究
        1.2.3 船舶減搖措施研究
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 基本理論與研究方法
    2.1 運(yùn)動(dòng)方程
        2.1.1 運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系
        2.1.2 船舶運(yùn)動(dòng)方程
    2.2 船舶橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 多浪向船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.2 風(fēng)浪流載荷聯(lián)合作用的參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)方程
    2.3 船舶橫搖阻尼計(jì)算方法
        2.3.1 經(jīng)驗(yàn)公式法
        2.3.2 橫搖衰減試驗(yàn)消滅曲線(xiàn)法
    2.4 計(jì)算方法驗(yàn)證
        2.4.1 C11 船模型試驗(yàn)介紹
        2.4.2 數(shù)值模擬方法
        2.4.3 C11 船數(shù)值模擬結(jié)果
    2.5 船舶減搖方法
        2.5.1 舭龍骨減搖
        2.5.2 減搖鰭減搖
    2.6 本章小結(jié)
3 隨機(jī)波中超大型集裝箱船風(fēng)浪流聯(lián)合作用計(jì)算
    3.1 超大型集裝箱船介紹
    3.2 計(jì)算海況的選定
        3.2.1 海浪譜的選定
        3.2.2 計(jì)算海況及環(huán)境參數(shù)的確定
    3.3 超大型集裝箱船隨機(jī)波橫搖響應(yīng)
        3.3.1 全浪向橫搖響應(yīng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        3.3.2 有義波高對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響
        3.3.3 考慮瞬時(shí)濕表面對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響
        3.3.4 隨機(jī)種子對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響
    3.4 超大型集裝箱船風(fēng)-流載荷計(jì)算
        3.4.1 風(fēng)流載荷計(jì)算方法
        3.4.2 風(fēng)-浪-流聯(lián)合載荷計(jì)算結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
4 超大型集裝箱船減搖研究
    4.1 隨機(jī)波中多浪向減搖效果分析
        4.1.1 加裝舭龍骨減搖計(jì)算
        4.1.2 加裝舭龍骨與減搖鰭計(jì)算
    4.2 風(fēng)浪流聯(lián)合作用下減搖效果分析
        4.2.1 加裝舭龍骨計(jì)算
        4.2.2 加裝舭龍骨與減搖鰭計(jì)算
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【相似文獻(xiàn)】

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