本文關(guān)鍵詞：大型船舶在波浪中彈性變形理論及數(shù)值計(jì)算　出處：《武漢理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著我國綜合實(shí)力的全面發(fā)展,船舶制造業(yè)的重要地位也愈加凸顯。經(jīng)濟(jì)上,海運(yùn)作為最實(shí)效的運(yùn)輸方式在現(xiàn)在以及可以預(yù)見的未來都會(huì)在國際貨運(yùn)領(lǐng)域占據(jù)主要地位。軍事上,海洋國土的保衛(wèi)也需要我們不斷更新海上武器裝備以應(yīng)對不斷升級的地區(qū)安全局勢。因此,船舶制造的研究也就顯得越來越重要。而船舶在海上航行時(shí)船體各項(xiàng)特征的模擬就是其中一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。本文將就大型船舶在海上航行時(shí)受海浪沖擊而發(fā)生彈性形變的特性展開研究。首先,基于流體力學(xué)與固體力學(xué)相關(guān)理論,本文建立了大型船舶在海上航行時(shí)的流固耦合數(shù)學(xué)模型,通過對船體在海浪中的受力分析,得到了描述船體振動(dòng)的非線性偏微分方程。其次,根據(jù)攝動(dòng)法,用面積小參數(shù)展開上述非線性偏微分方程,得到零級和一級船體振動(dòng)偏微分方程,并給出了初值條件和邊值條件。根據(jù)疊加原理與齊次化原理,使用分離變量法得到了船體零級振動(dòng)偏微分方程的解析解。然后,本文根據(jù)格林函數(shù)法和切片理論,得到了一個(gè)快速計(jì)算附加質(zhì)量的算法,計(jì)算出了船體振動(dòng)方程中的附加質(zhì)量。同時(shí),本文運(yùn)用差分法對上述零級與一級船體振動(dòng)偏微分方程進(jìn)行離散化,得到了模擬船體變形的數(shù)值計(jì)算公式。最后,本文以船用907鋼為例給定了數(shù)值模擬中涉及到的船舶材料系數(shù),然后結(jié)合上述所求附加質(zhì)量,在入射波浪分別為正弦波、雙正弦波以及隨機(jī)波浪時(shí),對船體變形進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)值模擬,得到了船體沿著船長方向上各處的實(shí)時(shí)形變量。本論文創(chuàng)新點(diǎn)為:1)建立了便于分析和計(jì)算的大型船舶在海上航行時(shí)的流固耦合數(shù)學(xué)模型。2)根據(jù)攝動(dòng)法得到了船體非線性振動(dòng)方程的零級和一級船體振動(dòng)偏微分方程,求出了零級偏微方程的解析解。3)計(jì)算出船舶在波浪中的非線性變形的近似數(shù)值解。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U661.4

【參考文獻(xiàn)】

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2 石磊;薛冬新;宋希庚;;用于軸系校中的船體變形計(jì)算研究[J];船舶工程;2010年03期

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本文編號：1325961