船舶短期波浪载荷预报及概率特性研究

发布时间：2017-09-21 13:36

  本文关键词：船舶短期波浪载荷预报及概率特性研究

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【摘要】：本文以规则波中的波浪载荷响应为基础，通过理论计算确定目标船（散货船及油船）在给定时间内航行于实际海况中的波浪载荷变化特性。波浪载荷的预报，是在波浪载荷理论计算的基础上，应用随机过程理论而实现的。 首先应用WALCS软件对6艘散货船及6艘油船进行了短期波浪载荷直接计算，依据计算结果分析了这两种船型在航速为0、迎浪、均匀满载及隔舱满载工况下的船舯垂向弯矩、L/4(L为船长)处垂向剪力、3L/4处垂向剪力的若干规律。根据这些规律，，总结出了一套针对散货船及油船的垂向波浪载荷短期预报经验公式。 然后应用极值理论与DNV(note30.4)方法，预报了6条散货船与10条油船在不同装载状况、不同时间周期下的船舯垂向弯矩。在比较了6条散货船和10条油船各有义波高下极值理论方法与DNV方法垂向波浪弯矩值后发现，DNV方法较极值理论方法偏大10%-15%之间。散货船垂向波浪弯矩值均匀满载工况较隔舱满载工况偏大，轻压载出港工况较轻压载到港工况偏小，重压载出港工况较重压载到港工况偏小；油船垂向波浪弯矩值均匀满载工况较隔舱满载工况偏大，压载出港工况较压载到港工况偏小。 最后利用WALCS软件,对6条散货船、10条油船的波浪载荷进行了短期预报;又根据极值理论,预报了16条船舶的短期波浪弯矩,并对二者的结果进行了对比,同时确定了极值I型分布的两个参数及其期望、方差。
【关键词】：波浪载荷 短期预报 极值理论 DNV方法 极值I型分布
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U661.1
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目次9-11
• 图清单11-13
• 附表清单13-14
• 1 绪论14-26
• 1.1 课题研究背景及意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-18
• 1.2.1 船舶波浪载荷理论计算方法早期发展15-16
• 1.2.2 船舶波浪载荷二维理论16-17
• 1.2.3 船舶波浪载荷三维理论17-18
• 1.3 波浪简介18-21
• 1.3.1 单一方向传播的长峰波谱19-20
• 1.3.2 各方向传播的短峰波谱20-21
• 1.4 波浪载荷简介21
• 1.5 船舶波浪载荷短期预报简介21-24
• 1.5.1 线性波浪载荷情况简介21-23
• 1.5.2 非线性波浪载荷情况23-24
• 1.5.3 海浪统计资料24
• 1.6 本文主要研究内容24-26
• 2 垂向波浪载荷短期预报经验公式26-46
• 2.1 WALCS 软件简介26-29
• 2.2 垂向波浪载荷短期预报经验公式研究29-45
• 2.2.1 研究方法29
• 2.2.2 船舶主尺度及船型系数29-31
• 2.2.3 垂向载荷随平均跨零周期的变化趋势31-32
• 2.2.4 垂向载荷与船体主尺度之间的关系32-34
• 2.2.5 时长因子ct 的确定34-38
• 2.2.6 频率因子c 的确定38-42
• 2.2.7 短期垂向载荷经验公式42-43
• 2.2.8 短期垂向载荷经验公式与规范公式计算值的比较43-45
• 2.3 本章小结45-46
• 3 船舯垂向波浪弯矩短期预报46-64
• 3.1 随机波浪理论46-53
• 3.1.1 随机波浪理论基础46-47
• 3.1.2 随机过程的谱分析47-49
• 3.1.3 平稳过程的谱表达式49
• 3.1.4 随机波浪要素的统计分布49-53
• 3.2 海浪的统计描述53-54
• 3.3 计算实例54-57
• 3.4 船舯垂向波浪弯矩短期预报方法57-64
• 3.4.1 短期波浪弯矩极值理论预报57-60
• 3.4.2 短期波浪弯矩 DNV(note 30.6)预报60-61
• 3.4.3 极值理论预报结果与 DNV 预报结果比较61-63
• 3.4.4 本章结论及展望63-64
• 4 船舶短期波浪弯矩预报及其概率特性研究64-72
• 4.1 船舶短期波浪弯矩预报64-65
• 4.2 WALCS 软件短期弯矩预报值与极值理论短期弯矩预报值对比65-68
• 4.3 概率特性研究68-70
• 4.4 本章小结70-72
• 5 总结与展望72-74
• 5.1 总结72-73
• 5.2 展望73-74
• 参考文献74-78
• 作者简介78-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 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

2 郭兴乾;;深水钻井船波浪载荷预报[J];船舶;2012年03期

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本文编号：894813