小水线面双体船附连水质量计算方法研究

发布时间：2017-08-05 04:19

  本文关键词：小水线面双体船附连水质量计算方法研究

  更多相关文章： SWATH船 总振动固有频率 流固耦合振动 边界元法 附连水质量

【摘要】：当船舶总振动固有频率与船上主要激励频率接近或重合时,会发生共振而造成不必要的危害,因此需要在船舶设计阶段对船舶总振动固有频率进行预报。舷外水对船体振动有着非常重要的影响,所以在预报过程中必须要考虑附连水的质量。小水线面双体船(Small Waterplane Area Twin Hull,缩写SWATH船),较单体船而言具有诸多的性能优势,但也由于其独特的船体型式,目前尚未有计算公式能够较为准确地估算其附连水的质量,进而影响对SWATH船总振动固有频率的预报,所以有必要针对SWATH船附连水质量的计算方法进行深入的研究。流固耦合振动问题涉及流体动力学和结构动力学,理论分析相对复杂,一般难以获得解析解,只能采用数值解法进行计算。在本文第二章中,将详细地阐述和推导船体流固耦合振动问题的有限元解法和边界元解法,并以某SWATH简易模型为研究对象,对两种方法进行对比和验证。在第三章中,利用二维边界元程序和已有的附连水质量计算公式,研究了SWATH船不同剖面形状对附连水质量的影响。在此基础上,又利用SWATH简易模型,研究不同片体间距对附连水质量的影响。最后结合两方面的影响,提出适合SWATH船的附连水质量计算方法。第四章对某SWATH试验船建立三维有限元模型,分别使用边界元法和本文提出的计算方法进行湿模态分析,通过对比计算结果,验证了本文所提出的附连水质量计算方法的可行性。之后又与实验结果进行了对比,验证了数值仿真的可靠性。
【关键词】：SWATH船 总振动固有频率 流固耦合振动 边界元法 附连水质量
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.44
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 本文研究背景和意义8-9
• 1.2 研究概况综述9-12
• 1.3 本文研究主要内容12-14
• 2 流固耦合振动14-42
• 2.1 有限元法14-23
• 2.1.1 流体运动方程式15-22
• 2.1.2 结构运动方程式22-23
• 2.2 边界元法23-33
• 2.2.1 流体控制方程式24-25
• 2.2.2 Green函数25-27
• 2.2.3 湿模态法27-29
• 2.2.4 干模态法29-33
• 2.3 有限元法与边界元法比较33-42
• 2.3.1 干模态法和湿模态法比较34-37
• 2.3.2 边界元法和有限元法比较37-42
• 3 SWATH船附连水质量计算方法研究42-57
• 3.1 二维边界元法42-44
• 3.2 剖面形状的影响44-52
• 3.2.1 剖面修正系数推导44-50
• 3.2.2 三维流动修正系数50
• 3.2.3 算例验证50-52
• 3.3 片体间距的影响52-55
• 3.4 计算总结55-57
• 4 SWATH船模型附连水质量试验57-66
• 4.1 模型船有限元计算57-64
• 4.1.1 有限元模型57-58
• 4.1.2 附连水质量处理58-61
• 4.1.3 计算结果分析61-64
• 4.2 模型试验64-66
• 5 论文总结与展望66-67
• 5.1 主要工作总结66
• 5.2 展望66-67
• 参考文献67-69
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何孔德;方子帆;燕怒;杨蔚华;;基于虚拟质量法的水下浮筒流固耦合动态特性分析[J];科学技术与工程;2013年25期

2 史文强;于宪钊;;国外小水线面双体船发展状况及趋势[J];舰船科学技术;2012年S2期

3 李科技;陈志坚;;穿浪双体船附连水质量计算讨论[J];船海工程;2010年01期

4 李强;王慧彩;王显正;刘见华;;小水线面双体船船体总振动固有频率预报研究[J];船舶;2009年04期

5 李华东;朱锡;罗忠;刘昕;;附连水质量的边界元法求解[J];海军工程大学学报;2009年02期

6 金占礼,王宗利,李红云,刘正兴;结构在无限流体域中振动时附连水质量的数值计算方法[J];上海交通大学学报;2000年08期

7 张效松,叶天麒;流-固耦合问题边界元-有限元耦合方法分析[J];石家庄铁道学院学报;2000年02期

8 周继胜,翁长俭,张圣坤;应用二维有限元计算船体垂向振动[J];上海交通大学学报;1997年11期

9 童予靖,刘正兴;流固耦合问题中的附连水质量研究[J];上海力学;1997年04期

10 翁长俭;吴学仁;;双圆柱体附连水质量试验研究[J];武汉水运工程学院学报;1985年04期

，

本文编号：623153