舰船在波浪中的非线性运动响应与砰击研究
发布时间:2021-04-11 19:09
砰击载荷是一种瞬时的高度非线性载荷,在砰击发生的瞬间,船体局部将承受极大的冲击力,这种冲击力对船体结构的影响巨大。本文针对船舶在波浪中的非线性运动,充分考虑砰击的影响,开发出了全新的计算砰击反馈效应的波浪载荷计算程序。本文的内容主要包括以下几个方面。首先,本文基于非线性切片理论,建立了在波浪中船体垂荡运动和纵倾运动的耦合运动动力方程,并在时域内给出了不同浪向角下的船舶的垂荡运动响应和纵倾运动响应,以及各横剖面的剪力等。其次,本文还参考了Ochi底部砰击试验所提出的经验公式,并对某舰船的各横剖面的砰击压力系数进行了推导。同时,本文还对不同频率下砰击载荷的大小、位置等进行了研究,并考虑了短时间内的砰击影响,在时域内给出了垂荡和纵倾的运动响应,以及各横剖面的剪力。最后,本文还开发了计算砰击反馈效应的波浪载荷计算程序,为舰船在波浪中的响应预报提出了新的方法。结果表明,该船在低频的入射波中更易发生底部砰击,并且砰击对全船的运动响应影响不大,但对某些剖面的剪力和弯矩影响巨大,不容忽视。
【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:62 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 关于船舶运动的国内外研究综述
1.3 关于砰击的研究综述
1.4 本章小结
2 基于切片法的波浪响应预报理论
2.1 概述
2.2 坐标系的建立
2.3 波浪和船体相对运动的理论描述
2.4 运动方程的建立
2.5 切片法的基本原理
2.6 剖面附加质量和附加阻尼系数的求导
2.7 运动方程的求解
2.8 实船算例
2.9 本章小结
3 砰击载荷的理论分析
3.1 概述
3.2 船体砰击的种类
3.3 剖面砰击载荷的理论推导
3.4 船体砰击载荷的推导
3.5 本章小结
4 耦合砰击效应分析
4.1 砰击对船体剖面载荷的影响
4.2 关于砰击对船体运动响应的影响
4.3 耦合砰击回馈效应的运动响应和剖面载荷预报结果对比
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 本文的结果
5.2 结果展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文和参与的研究项目
【参考文献】:
期刊论文
[1]一种应用于水动力数值分析的浮体湿表面网格生成技术[J]. 余建星,丁宁,戴愚志,吴海欣,傅健,王常文. 中国海上油气. 2006(03)
[2]船舶表面点砰击压力的预报方法[J]. 胡嘉骏,蔡新钢. 船舶力学. 2005(01)
[3]海洋浮体二阶非线性水弹性力学分析—基本理论[J]. 陈徐均,吴有生,崔维成,沈庆. 船舶力学. 2002(04)
[4]高速双体船的水动力特征研究[J]. 段文洋,马山,宋竞正. 哈尔滨工程大学学报. 2002(01)
[5]用源分布方法求解浅水中二维任意剖面在自由表面上垂荡的附加质量和阻尼系数[J]. 陈宏彬,李远林. 船舶工程. 1997(03)
[6]船体非线性波浪载荷的水弹性分析[J]. 宋竞正,任慧龙,戴仰山. 中国造船. 1995(02)
[7]舰船横摇运动准最小方差控制[J]. 刘胜,姚波. 哈尔滨船舶工程学院学报. 1993(04)
[8]入水冲击问题变分原理及其它[J]. 金伏生. 应用数学和力学. 1992(06)
[9]一种圣维南方程组的隐式特征线解法[J]. 卞振举,周雷漪. 水动力学研究与进展(A辑). 1991(03)
[10]一艘浅吃水丰满海船的砰击测量[J]. 戴仰山,曹正泉,陈明,宋竞正. 船工科技. 1980(03)
博士论文
[1]鲁棒滑模反步控制法及其在减摇鳍中的应用[D]. 张海鹏.哈尔滨工程大学 2004
[2]船首底部砰击强度的可靠性分析[D]. 张志民.哈尔滨工程大学 2001
硕士论文
[1]FPSO底部砰击荷载预报直接算法的研究[D]. 汪鸿.大连理工大学 2006
本文编号:3131803
【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:62 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 关于船舶运动的国内外研究综述
1.3 关于砰击的研究综述
1.4 本章小结
2 基于切片法的波浪响应预报理论
2.1 概述
2.2 坐标系的建立
2.3 波浪和船体相对运动的理论描述
2.4 运动方程的建立
2.5 切片法的基本原理
2.6 剖面附加质量和附加阻尼系数的求导
2.7 运动方程的求解
2.8 实船算例
2.9 本章小结
3 砰击载荷的理论分析
3.1 概述
3.2 船体砰击的种类
3.3 剖面砰击载荷的理论推导
3.4 船体砰击载荷的推导
3.5 本章小结
4 耦合砰击效应分析
4.1 砰击对船体剖面载荷的影响
4.2 关于砰击对船体运动响应的影响
4.3 耦合砰击回馈效应的运动响应和剖面载荷预报结果对比
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 本文的结果
5.2 结果展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文和参与的研究项目
【参考文献】:
期刊论文
[1]一种应用于水动力数值分析的浮体湿表面网格生成技术[J]. 余建星,丁宁,戴愚志,吴海欣,傅健,王常文. 中国海上油气. 2006(03)
[2]船舶表面点砰击压力的预报方法[J]. 胡嘉骏,蔡新钢. 船舶力学. 2005(01)
[3]海洋浮体二阶非线性水弹性力学分析—基本理论[J]. 陈徐均,吴有生,崔维成,沈庆. 船舶力学. 2002(04)
[4]高速双体船的水动力特征研究[J]. 段文洋,马山,宋竞正. 哈尔滨工程大学学报. 2002(01)
[5]用源分布方法求解浅水中二维任意剖面在自由表面上垂荡的附加质量和阻尼系数[J]. 陈宏彬,李远林. 船舶工程. 1997(03)
[6]船体非线性波浪载荷的水弹性分析[J]. 宋竞正,任慧龙,戴仰山. 中国造船. 1995(02)
[7]舰船横摇运动准最小方差控制[J]. 刘胜,姚波. 哈尔滨船舶工程学院学报. 1993(04)
[8]入水冲击问题变分原理及其它[J]. 金伏生. 应用数学和力学. 1992(06)
[9]一种圣维南方程组的隐式特征线解法[J]. 卞振举,周雷漪. 水动力学研究与进展(A辑). 1991(03)
[10]一艘浅吃水丰满海船的砰击测量[J]. 戴仰山,曹正泉,陈明,宋竞正. 船工科技. 1980(03)
博士论文
[1]鲁棒滑模反步控制法及其在减摇鳍中的应用[D]. 张海鹏.哈尔滨工程大学 2004
[2]船首底部砰击强度的可靠性分析[D]. 张志民.哈尔滨工程大学 2001
硕士论文
[1]FPSO底部砰击荷载预报直接算法的研究[D]. 汪鸿.大连理工大学 2006
本文编号:3131803
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3131803.html