本文關(guān)鍵詞：非正浮破損船舶運動與波浪載荷預(yù)報

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【摘要】：鑒于艦船仍然時常面臨著出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破損導(dǎo)致艙內(nèi)進(jìn)水的危險，為提高艦船的安全性以及為破損后剩余強(qiáng)度校核提供技術(shù)支撐，開展了艦船破損淹艙后在波浪中的運動與波浪載荷預(yù)報的研究: (1)選擇破損后傾斜的船體為主要研究對象，根據(jù)艦船破損淹艙的位置以及淹艙水的重量來計算艦船破損后在靜水中的浮態(tài)。在確定破損船體的浮態(tài)后，基于B樣條曲線插值方法編制了相關(guān)程序，對船體濕表面三維建模并劃分網(wǎng)格，，為后續(xù)的水動力計算提供網(wǎng)格信息。 (2)基于三維線性勢流理論，研究了破損船舶運動與波浪載荷的頻域計算方法。由于格林函數(shù)是勢流計算的關(guān)鍵，分別對無限、有限水深格林函數(shù)數(shù)值計算方法與性質(zhì)開展了研究，編寫了有限水深格林函數(shù)計算內(nèi)核程序。為考慮航速的影響，使用“低速高頻假定”簡化定解條件來計入航速的作用。通過推導(dǎo)非正浮破損船舶質(zhì)量矩陣與靜水回復(fù)力矩陣，研究了破損船舶在波浪中響應(yīng)的計算方法。對Wigley III船型水動力系數(shù)、波浪激勵力、運動響應(yīng)開展計算，通過與試驗數(shù)據(jù)和Wadam程序計算結(jié)果比對，驗證了計算方法與計算程序的計算精度。 (3)開展了艦船模型破損前后在規(guī)則波中的運動與波浪載荷試驗，試驗測量了模型在規(guī)則波中的運動響應(yīng)與垂向波浪彎矩。與試驗結(jié)果相比，數(shù)值預(yù)報結(jié)果符合較好，驗證了理論預(yù)報方法。而且，通過與該艦船模型破損前的響應(yīng)結(jié)果對比，研究分析了破損傾斜對艦船在波浪中響應(yīng)的影響。 (4)以一艘20.5萬噸的散貨船為算例，使用自編程序?qū)υ撋⒇洿茡p前后在波浪中的響應(yīng)做了預(yù)報，將該船完整正浮時的計算結(jié)果同試驗結(jié)果、Sesam程序結(jié)果做了比較，驗證了本文理論計算的精度。之后，通過與破損后的計算結(jié)果對比分析，研究了破損傾斜對于散貨船運動與波浪載荷的影響，分析比較了規(guī)范公式結(jié)果間及其與長、短期預(yù)報結(jié)果的差異。另外，對零航速破損傾斜的散貨船在不同的水深中展開計算，分析了水深對于破損散貨船運動與波浪載荷的影響。
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.70;U661.3

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本文編號：1248050