液艙晃蕩現(xiàn)象普遍存在于船舶與海洋工程領(lǐng)域,隨著北極航線的開(kāi)通,越來(lái)越多LNG船航行在極地冰區(qū),由于北極地區(qū)特殊的自然地理和氣候條件,LNG船很容易與海冰發(fā)生碰撞,由于碰撞產(chǎn)生的冰阻力會(huì)引起船體內(nèi)部的液艙晃蕩,劇烈的晃蕩會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊載荷,對(duì)船體的穩(wěn)定性造成影響,很多事故都是由于晃蕩導(dǎo)致的液艙結(jié)構(gòu)破壞所引起的,所以液艙晃蕩問(wèn)題雖然是一個(gè)老話題,但依舊值得深入研究。由于液艙晃蕩問(wèn)題具有極強(qiáng)的非線性特征,所以傳統(tǒng)的網(wǎng)格方法在處理這一類問(wèn)題的時(shí)候很容易由于網(wǎng)格的大變形而導(dǎo)致模擬的失敗,而SPH（光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)）方法作為一類無(wú)網(wǎng)格方法,計(jì)算并不依賴于歐拉網(wǎng)格,而是一群可以自由移動(dòng)的離散粒子,因此可以方便地對(duì)自由液面進(jìn)行捕捉,非常適合處理液艙晃蕩這種自由液面大變形的強(qiáng)非線性問(wèn)題。本文基于SPH方法,建立了液艙晃蕩的數(shù)值模型,并對(duì)液艙晃蕩引起的沖擊載荷特性進(jìn)行對(duì)比分析,建立了船冰相互作用的數(shù)值模型并對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證,最后將液艙晃蕩與船冰碰撞運(yùn)動(dòng)進(jìn)行耦合,建立了 LNG船與冰碰撞引起的液艙晃蕩數(shù)值模型,本文具體內(nèi)容為:首先,本文對(duì)SPH方法的基本原理和數(shù)值方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹;其次,本文基于... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１北極航道示意圖??１．２研究目的和意義??

ｖ?＃??圖１．１北極航道示意圖??１．２研究目的和意義??隨著北極航路的逐漸開(kāi)通，越來(lái)越多裝載著液化天然氣的ＬＮＧ船航行在北極航線??上，這在給世界各國(guó)的能源需求者帶來(lái)便利的同時(shí)，也意味著ＬＮＧ船需要承擔(dān)更高的??風(fēng)險(xiǎn)。目前的北冰洋仍然還處在冰雪的覆蓋之下，巴倫支海由于受到暖流的影響，是北??冰洋中水溫比較高的海域了，北部地區(qū)在冬季時(shí)的溫度大約在－２５°Ｃ左右，南部比較溫??暖，一般可以達(dá)到大約－５°Ｃ附近，北部地區(qū)夏季溫度大約為０°Ｃ左右，而南部地區(qū)則可??以達(dá)到１０°Ｃ，即便溫度相對(duì)于北冰洋的其他海域己經(jīng)算是比較高了，但是在該海區(qū)的大??部分海域內(nèi)仍然存在著結(jié)冰現(xiàn)象［６］，至于北冰洋中的其他海區(qū)來(lái)說(shuō)，氣候條件更加惡劣，??冰封期更長(zhǎng)

?ｉ??Ｌ—」Ｊ??圖１．４?ＶＯＦ法對(duì)二維液艙的模擬［川??Ｌｅｖｅｌ?Ｓｅｔ法是將曲率、法向等自由面條件引入Ｌｅｖｅｌ?Ｓｅｔ函數(shù)中來(lái)進(jìn)行自由表面的??５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]破冰船沖破冰層的有限元數(shù)值仿真研究[J]. 王林,劉星.  中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2014(05)
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[10]冰區(qū)船舶時(shí)代即將來(lái)臨[J]. 胡琳琳.  船舶物資與市場(chǎng). 2009(04)

博士論文
[1]液貨船液艙晃蕩問(wèn)題研究[D]. 蔡忠華.上海交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]輸水工程冰力學(xué)模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬[D]. 李大冉.天津大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3244814