本文選題：小水線面雙體船　切入點(diǎn)：波浪載荷　出處：《江蘇科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：中國(guó)是個(gè)海洋大國(guó),由于其海洋氣象水文環(huán)境復(fù)雜多樣,它對(duì)各種類型的軍民船舶都有需求,小水線面雙體船(SWATH)擁有廣泛的適用性、耐波性、操縱性等諸多優(yōu)點(diǎn),并得到大范圍的推廣,是非常值得關(guān)注的船型。因此,研究SWATH波浪載荷預(yù)報(bào),在不同海況發(fā)生砰擊的概率以及錨地錨泊是具有重大意義的。本文以一艘5580噸的SWATH為研究對(duì)象,首先研究了SWATH在不同航速下的波浪誘導(dǎo)載荷沿船長(zhǎng)以及船寬的分布規(guī)律,并分析了航速變化對(duì)波浪載荷的影響以及典型截面的隨機(jī)性;其次對(duì)SWATH在錨地錨泊進(jìn)行了頻域及時(shí)域耦合分析;最后研究了在不同海況下不同航速發(fā)生砰擊的概率,并利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算了砰擊壓力。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)根據(jù)質(zhì)量分布及型線圖建立SWATH的質(zhì)量模型及濕表面模型,計(jì)算出SWATH在不同航速下橫縱向波浪載荷分量的傳遞函數(shù),并對(duì)零航速進(jìn)行了長(zhǎng)短期預(yù)報(bào),得到橫縱向波浪載荷分別沿船寬和船長(zhǎng)的分布規(guī)律。同時(shí),對(duì)波浪載荷的隨機(jī)性進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行波浪誘導(dǎo)載荷計(jì)算時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際海況來(lái)選擇最優(yōu)的波浪譜進(jìn)行環(huán)境模擬,得到的預(yù)報(bào)值才會(huì)更加合理。(2)SWATH錨地錨泊頻域及時(shí)域耦合分析。對(duì)SWATH進(jìn)行頻域分析,得到附加質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)響應(yīng)幅值算子、一階波激力和定常漂移力在不同水深下的變化規(guī)律。在頻域分析的基礎(chǔ)上,對(duì)SWATH六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及錨鏈張力進(jìn)行研究,分析了三級(jí)和六級(jí)海況下錨鏈合理數(shù)量,并討論了風(fēng)、浪和流對(duì)錨泊的影響,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合兩種典型工況的計(jì)算結(jié)果,給出合理的錨泊環(huán)境條件。(3)SWATH砰擊概率研究。對(duì)SWATH在1個(gè)小時(shí)內(nèi)不同海況以及不同航速下船波之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)速度值進(jìn)行預(yù)報(bào),計(jì)算出SWATH在不同海況下不同航速的砰擊發(fā)生概率,在七級(jí)海況時(shí),分析了不同吃水對(duì)砰擊概率的影響,結(jié)果表明:砰擊概率隨著吃水的增加而減小。同時(shí),對(duì)不同海況下的砰擊壓力進(jìn)行了計(jì)算。
[Abstract]:China is a large marine country, because of its complex marine meteorological and hydrological environment, it has a demand for various types of military and civilian vessels. The small waterline catamaran has many advantages, such as wide applicability, seakeeping, maneuverability, etc. Therefore, it is of great significance to study the probability of slamming at different sea conditions and anchoring at different sea conditions. In this paper, a ship with 5580 tons of SWATH is taken as an object of study. Firstly, the distribution of wave induced load along the captain and the ship width of SWATH at different speeds is studied, and the influence of the variation of speed on the wave load and the randomness of typical section are analyzed. Secondly, the frequency domain coupling analysis of SWATH at Anchorage is carried out. Finally, the probability of slamming at different sea speeds is studied. The slamming pressure is calculated by empirical formula. The specific research contents are as follows: (1) based on mass distribution and profile diagram, the mass model and wet surface model of SWATH are established, and the transfer function of transverse and longitudinal wave load components of SWATH at different speeds is calculated. At the same time, the distribution of wave loads along ship width and ship captain is obtained. At the same time, the randomness of wave loads is analyzed. It is found that in the calculation of wave induced loads, According to the actual sea condition, the optimal wave spectrum should be selected to simulate the environment, and the predicted value will be more reasonable. The frequency domain coupling analysis of SWATH in mooring frequency domain is more reasonable. The additional mass and the amplitude operator of motion response are obtained by analyzing the frequency domain of SWATH. On the basis of frequency domain analysis, the motion response and anchor chain tension of six degrees of freedom of SWATH are studied, and the reasonable number of anchor chains under third-order and sixth-order sea conditions are analyzed. The effects of wind, wave and current on mooring are discussed. The reasonable anchoring environment conditions are given. The slamming probability of SWATH is studied. The relative motion and relative velocity of SWATH under different sea conditions and different speeds are forecasted in one hour. The probability of slamming of SWATH at different sea speeds is calculated. The influence of different draught on the slamming probability is analyzed in seven sea conditions. The results show that the slamming probability decreases with the increase of draught. The slamming pressure under different sea conditions is calculated.
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U674.951;U661

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本文編號(hào)：1602443