本文關(guān)鍵詞：船舶參數(shù)橫搖發(fā)生區(qū)間和幅值分布研究

  更多相關(guān)文章： 全浪向 遭遇頻率 參數(shù)橫搖 發(fā)生區(qū)間 風(fēng)載荷

【摘要】：船舶參數(shù)橫搖因其在實(shí)際海況中有一定的發(fā)生概率以及其能引起的巨大損失,被國際海事組織(IMO)在第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)研究中確定為五種船舶穩(wěn)性失效模式之一近年來被廣泛研究。本文以C11型集裝箱船在規(guī)則波中的航行為研究對(duì)象,對(duì)其在全浪向下可能發(fā)生的參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,并在此基礎(chǔ)上考慮風(fēng)載荷對(duì)船舶參數(shù)橫搖的影響,對(duì)比分析兩種情況下的計(jì)算結(jié)果。使用多尺度法分別求解含風(fēng)力激勵(lì)項(xiàng)和不含風(fēng)力激勵(lì)項(xiàng)的船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)方程的解析解,并對(duì)解析解和數(shù)值解的結(jié)果進(jìn)行比較分析。在滿足參數(shù)橫搖頻率要求的前提下,通過對(duì)遭遇頻率公式在一系列確定的航速和航向組合下的波浪頻率值的求解,結(jié)合易于發(fā)生參數(shù)橫搖的波長-船長關(guān)系,預(yù)測(cè)出船舶可能發(fā)生參數(shù)橫搖的區(qū)間。在此區(qū)間內(nèi)選取若干海況組合,使用AQWA-NAUT軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。數(shù)值計(jì)算考慮瞬時(shí)濕表面變化的影響,使用非線性橫搖阻尼系數(shù),控制航速和航向。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果,得到每種海況下的船舶橫搖運(yùn)動(dòng)時(shí)間歷程曲線以及橫搖幅值頻譜圖。通過觀察船舶橫搖角幅值大小和幅值頻譜圖中的橫搖主頻率與遭遇頻率的比值以及橫搖幅值的分布規(guī)律,總結(jié)分析該船在不同浪向、航速時(shí)發(fā)生參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。結(jié)果很好的驗(yàn)證了本文關(guān)于C11集裝箱船參數(shù)橫搖發(fā)生區(qū)間預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在遭遇頻率等于兩倍橫搖固有頻率的前提下,當(dāng)航速和波高滿足一定條件時(shí),船舶在斜浪、甚至橫浪中都有可能會(huì)發(fā)生參數(shù)橫搖；航速、波高波長比值都相同時(shí),越接近縱浪,發(fā)生參數(shù)橫搖的橫搖幅值越大；當(dāng)發(fā)生參數(shù)橫搖時(shí),遭遇頻率對(duì)應(yīng)的強(qiáng)迫激勵(lì)項(xiàng)橫搖幅值分量在斜浪中非常小,在縱浪中幾乎為零；同時(shí),波高的改變會(huì)導(dǎo)致橫搖激勵(lì)的主要形式在參數(shù)激勵(lì)和強(qiáng)迫激勵(lì)之間發(fā)生轉(zhuǎn)變。本文首次在船舶參數(shù)橫搖的研究中考慮風(fēng)載荷的影響,在數(shù)值模擬時(shí),使用藤原敏文風(fēng)載荷系數(shù)計(jì)算理論,添加定常風(fēng)載荷作用,將其數(shù)值計(jì)算結(jié)果與未考慮風(fēng)載荷影響的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：定常風(fēng)載荷對(duì)船舶的作用一部分體現(xiàn)在給了船舶一個(gè)定常的橫傾值,另一部分改變了船舶的參數(shù)激勵(lì)強(qiáng)度,從而會(huì)改變船舶的參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在進(jìn)行解析解研究時(shí),分別建立包含風(fēng)載荷激勵(lì)項(xiàng)和不包含風(fēng)載荷激勵(lì)項(xiàng)的船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)方程,使用多尺度法進(jìn)行解析求解,并將解析解結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
【關(guān)鍵詞】：全浪向 遭遇頻率 參數(shù)橫搖 發(fā)生區(qū)間 風(fēng)載荷
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.321
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展10-14
• 1.2.1 參數(shù)橫搖研究進(jìn)展10-13
• 1.2.2 風(fēng)載荷計(jì)算研究進(jìn)展13-14
• 1.3 本文工作14-16
• 2 基本理論16-32
• 2.1 運(yùn)動(dòng)方程16-18
• 2.1.1 運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系16
• 2.1.2 船舶運(yùn)動(dòng)方程16-18
• 2.2 船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2.1 縱浪和斜浪中船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)方程18-19
• 2.2.2 考慮風(fēng)載荷的參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)方程19-20
• 2.3 風(fēng)載荷計(jì)算理論20-23
• 2.3.1 Isherwood方法20-21
• 2.3.2 藤原敏文方法21-23
• 2.4 試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c計(jì)算方法介紹23-31
• 2.4.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒榻B23-24
• 2.4.2 數(shù)值模擬方法24-30
• 2.4.3 解析求解方法30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬研究32-52
• 3.1 C11集裝箱船參數(shù)橫搖發(fā)生區(qū)間32-34
• 3.2 多角度參數(shù)橫搖數(shù)值模擬34-44
• 3.2.1 數(shù)值計(jì)算海況組合34-35
• 3.2.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果35-37
• 3.2.3 結(jié)果分析37-44
• 3.3 考慮風(fēng)載荷參數(shù)橫搖數(shù)值模擬44-51
• 3.3.1 C11船風(fēng)載荷系數(shù)44-46
• 3.3.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析46-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 4 船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)解析解52-65
• 4.1 確定參數(shù)激勵(lì)項(xiàng)52-53
• 4.2 斜浪參數(shù)橫搖方程解析解53-64
• 4.2.1 不考慮風(fēng)載荷情況53-58
• 4.2.2 考慮風(fēng)載荷情況58-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 5 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 全文結(jié)論65-66
• 5.2 研究展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄A 部分公式70-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
• 致謝73-74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 卜淑霞;顧民;魯江;王田華;;參數(shù)橫搖薄弱性衡準(zhǔn)研究[J];船舶力學(xué);2015年Z1期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號(hào)：624160