非正浮破损船舶运动与波浪载荷预报

发布时间：2017-12-03 08:26

  本文关键词：非正浮破损船舶运动与波浪载荷预报

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【摘要】：鉴于舰船仍然时常面临着出现结构破损导致舱内进水的危险，为提高舰船的安全性以及为破损后剩余强度校核提供技术支撑，开展了舰船破损淹舱后在波浪中的运动与波浪载荷预报的研究: (1)选择破损后倾斜的船体为主要研究对象，根据舰船破损淹舱的位置以及淹舱水的重量来计算舰船破损后在静水中的浮态。在确定破损船体的浮态后，基于B样条曲线插值方法编制了相关程序，对船体湿表面三维建模并划分网格，，为后续的水动力计算提供网格信息。 (2)基于三维线性势流理论，研究了破损船舶运动与波浪载荷的频域计算方法。由于格林函数是势流计算的关键，分别对无限、有限水深格林函数数值计算方法与性质开展了研究，编写了有限水深格林函数计算内核程序。为考虑航速的影响，使用“低速高频假定”简化定解条件来计入航速的作用。通过推导非正浮破损船舶质量矩阵与静水回复力矩阵，研究了破损船舶在波浪中响应的计算方法。对Wigley III船型水动力系数、波浪激励力、运动响应开展计算，通过与试验数据和Wadam程序计算结果比对，验证了计算方法与计算程序的计算精度。 (3)开展了舰船模型破损前后在规则波中的运动与波浪载荷试验，试验测量了模型在规则波中的运动响应与垂向波浪弯矩。与试验结果相比，数值预报结果符合较好，验证了理论预报方法。而且，通过与该舰船模型破损前的响应结果对比，研究分析了破损倾斜对舰船在波浪中响应的影响。 (4)以一艘20.5万吨的散货船为算例，使用自编程序对该散货船破损前后在波浪中的响应做了预报，将该船完整正浮时的计算结果同试验结果、Sesam程序结果做了比较，验证了本文理论计算的精度。之后，通过与破损后的计算结果对比分析，研究了破损倾斜对于散货船运动与波浪载荷的影响，分析比较了规范公式结果间及其与长、短期预报结果的差异。另外，对零航速破损倾斜的散货船在不同的水深中展开计算，分析了水深对于破损散货船运动与波浪载荷的影响。
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.70;U661.3

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐敏;张世联;;水深对三体船运动和波浪载荷的影响[J];船舶工程;2011年02期

2 骆寒冰;邱强;万正权;杨大明;;规则波和不规则波中船舶艉砰击及其振动响应的试验研究(英文)[J];船舶力学;2006年03期

3 秦洪德,孙晓雅,宋竞正;多极展开法求解非对称剖面辐射绕射流场[J];哈尔滨工程大学学报;2001年03期

4 宋竞正,段文洋,邹元杰,秦洪德;高斯求积在三维分布源法中的应用[J];哈尔滨工程大学学报;2002年01期

5 邹元杰,段文洋,任慧龙,宋竞正;船舶在波浪中脉动压力预报的三维方法[J];哈尔滨工程大学学报;2002年01期

6 冯琦;聂武;;舰体遭受攻击后破口参数分析[J];中国舰船研究;2006年01期

7 姚熊亮;孙士丽;张阿漫;;三维频域格林函数的高效率计算方法[J];计算物理;2009年04期

8 王晓强;李陈峰;任慧龙;;破损舰船运动与波浪载荷预报方法[J];中国舰船研究;2012年04期

9 王如森;三维自由面Green函数及其导数(频域-无限水深)的数值逼近[J];水动力学研究与进展(A辑);1992年03期

10 韩凌,滕斌,勾莹;时域有限水深格林函数的多项式展开计算方法[J];水动力学研究与进展(A辑);2004年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 陈京普;船舶兴波与浮体运动的非线性现象研究[D];中国舰船研究院;2011年

2 李陈峰;破损舰船剩余强度评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

本文编号：1248050