船舶在波浪中的非线性横摇研究

发布时间：2017-03-27 05:15

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【摘要】： 船舶在波浪中的非线性横摇是造成船舶倾覆的一个重要原因。本论文应用非线性动力学的方法对这种现象进行理论研究,并结合两个算例说明理论方法的可行性。全文共分5章： 第1章,综述了船舶稳性的研究现状,讨论非线性横摇的研究方法。 第2章,简要介绍非线性动力学的方法,重点理解并掌握其中的多尺度法理论的思想及其求解步骤。 第3章,本章先对已有的横摇数学模型进行介绍,再详述本文数学模型的选取以及水动力系数的求解问题。 第4章,经繁复推导得出了非线性横摇运动方程的二阶近似解析解,并将其程序实现后应用于某渔船上。 第5章,该章主要是将模型试验及wasim软件理论预报的结果用于探究本论文理论计算的可行性。 本文用非线性动力学的方法计算得到主共振情况下船舶运动稳态响应的解析解,通过不同波浪条件下船舶非线性横摇运动的模拟计算,预报船舶在横浪中的横摇运动,并揭示了船舶运动的某些非线性特征。预报结果与试验结果及wasim结果比较一致,表明文中用多尺度法求解获得的非线性近似解析解是有效的。
【关键词】：非线性动力学 多尺度法 非线性横摇 wasim
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U661.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-18
• 1.1 立题动机8
• 1.2 研究背景及意义8-9
• 1.3 国内外研究现状9-18
• 1.3.1 引言9-10
• 1.3.2 国际国内研究现状10-17
• 1.3.3 小结17-18
• 第2章 基本理论介绍18-21
• 2.1 非线性动力学方法18-19
• 2.1.1 绪论18
• 2.1.2 定性分析方法18-19
• 2.1.3 近似解析方法19
• 2.2 多尺度法19-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第3章 波浪上横摇运动数学模型的建立21-28
• 3.1 国内外横摇运动数学模型介绍21-22
• 3.2 本文数学模型22-27
• 3.2.1 波浪中横摇运动方程22-26
• 3.2.2 水动力系数求解26-27
• 3.3 本章小结27-28
• 第4章 方程的求解及数值模拟28-46
• 4.1 绪论28
• 4.2 方程推导28-42
• 4.3 程序实现42-45
• 4.4 小结45-46
• 第5章 船模实验与WASIM预报46-59
• 5.1 横摇自由衰减实验46-49
• 5.2 规则波共振实验49-53
• 5.3 WASIM及理论数值预报53-57
• 5.4 结论57-59
• 第6章 结论与展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果65-66
• 附录A:某船主尺度及基本船型特点66-67
• 附录B:实验设备图例67-68
• 附录C:某船复原力臂曲线68

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 姜礼平;王玉珍;胡伟文;;风浪中船舶横摇仿真与预报研究[J];控制工程;2013年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 鲁江;船舶迎浪中考虑波浪增阻影响的参数横摇预报[D];大连理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 杜丽华;实海域远洋渔船波浪增阻和失速预报[D];武汉理工大学;2012年

2 李浩;船舶横摇运动特性研究[D];中国海洋大学;2012年

3 梁海滨;基于参数横摇和纯稳性丧失衡准草案的船舶航行安全性研究[D];大连理工大学;2013年

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本文编号：269927