本文選題：非線性波浪載荷 + 面元法　； 參考：《中國艦船研究院》2016年碩士論文

【摘要】：艏艉部有大外飄的船舶高速航行時,其遭受的波浪載荷呈現(xiàn)明顯的非線性。線性勢流理論無法反映出這些非線性特性,有必要對非線性勢流理論展開研究。諸多文獻研究表明,物面變化給載荷帶來的非線性是相當重要的,基于此本文采用了一種考慮靜水恢復力和入射力非線性的計算方法。該方法將靜水恢復力和入射力沿船體瞬時濕表面積分,而輻射力和繞射力沿船體平均濕表面積分。該方法相當程度上反映了載荷的非線性特性,不需要每一時刻重新劃分網(wǎng)格,格林函數(shù)只需計算一次,計算效率較高。本文采用混合源法求解船體表面的速度勢,該方法同時使用了Rankine源與自由面格林函數(shù)。Rankine源的計算采用了區(qū)分近場和遠場的方法;自由面格林函數(shù)的計算比較復雜,本文采用了級數(shù)/漸進展開的方法進行計算,并給出了具體算例。分別采用時域線性方法、時域非線性方法和WASIM軟件對一艘集裝箱船和一艘散貨船進行了波浪中運動和載荷預報。計算結(jié)果表明,小波高下非線性方法和線性方法計算結(jié)果基本一致。另外,為了考察大波高下垂向彎矩的非線性,對集裝箱船和散貨船進行了大波高下的非線性載荷計算,比較發(fā)現(xiàn),舷側(cè)非直壁的集裝箱船垂向載荷的非線性比較顯著,而舷側(cè)是直壁的散貨船垂向載荷非線性較小。本文研究表明該方法能對舷側(cè)非直壁、以較高速航行的船舶開展非線性載荷預報。
[Abstract]:The wave load of the ship with large floating in the bow and stern is obviously nonlinear. The linear potential flow theory can not reflect these nonlinear characteristics. It is necessary to study the nonlinear potential flow theory. Many literature studies show that the nonlinearity of the surface change to the load is very important, based on this paper. A method is used to calculate the nonlinearity of the hydrostatic recovery force and the incident force. This method integrates the static water recovery force and the incident force along the instantaneous wet surface of the hull, and the radiation and diffraction forces are integrated along the average wet surface of the hull. This method reflects the nonlinear characteristics of the load to a considerable extent, and does not need to remesh the grid at every moment, Green. The function only needs to be calculated once, and the calculation efficiency is high. This paper uses the mixed source method to solve the velocity potential of the hull surface. This method uses the Rankine source and the free surface Green function.Rankine source calculation to distinguish the near field and the far field. The calculation of the Green function of the free surface is more complex. This paper adopts the series / progressive expansion. The method is calculated and a specific example is given. The time domain linear method, time domain nonlinear method and WASIM software are used to predict the motion and load of a container ship and a bulk carrier. The calculation results show that the results of the nonlinear method and the linear square method are basically the same. The nonlinear load of the container ship and the bulk carrier is calculated by the nonlinear load of the vertical bending moment of the wave height. It is found that the vertical load of the container ship with non straight side wall is more nonlinear than that of the straight wall, while the vertical load of the straight wall is less nonlinear. Nonlinear load forecasting is carried out for ships at high speed.
【學位授予單位】：中國艦船研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U661

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本文編號：2014765