隨著IMO第二代完整穩(wěn)性規(guī)范的修訂與完善,集裝箱船大幅橫搖問題正在受到普遍關注。船舶濕表面與回復剛度的周期性變化形成了船舶的參數(shù)激勵,而當船-波遭遇頻率滿足參數(shù)振動條件、海浪波高較高而船舶阻尼較小時,船舶有可能發(fā)生參數(shù)振動。尤其在真實海況下,同時存在隨機波浪、風載荷與海流載荷的多種環(huán)境載荷作用,使得船舶的橫搖響應更為劇烈,這時就有必要研究船舶的減搖措施。本文主要運用AQWA水動力軟件對超大型集裝箱船在隨機波中的橫搖現(xiàn)象進行研究。首先,確定數(shù)值模擬方法、進行橫搖阻尼計算,并通過C11型集裝箱船的數(shù)值計算與模型試驗結(jié)果的對比,檢驗本文采用的計算方法的正確性。在驗證計算結(jié)果正確的基礎上,決定數(shù)值計算采用的海浪譜與計算海況,確定計算的環(huán)境參數(shù)。本文研究的主體對象為一艘超大型集裝箱船,該船型具有多項優(yōu)點、未來發(fā)展前景良好。本文分別從橫搖響應幅值與響應頻率兩個角度,分析多組浪向和多個有義波高情況下的超大型集裝箱船橫搖響應特點,指明存在危險的航行情況。在隨機波中多浪向橫搖研究的基礎上,本文采用藤原敏文成分分離型風力計算方法并參照CCS規(guī)范,計算定常風載荷與海流載荷,根據(jù)已確定的計算海況確定輸入風流速度,選取四組風、流載荷的作用方向,研究風流載荷同時存在時對超大型集裝箱船隨機橫搖響應的影響。最后,本文針對超大型集裝箱船的各項航行情況分別加裝舭龍骨與減搖鰭,從橫搖響應幅值與頻率兩個角度進行分析,研究單獨隨機波中以及不同方向風流載荷存在時的減搖措施效果。本文創(chuàng)新地考慮了風、浪、流聯(lián)合作用時超大型集裝箱船的隨機橫搖響應,并與單獨隨機波中航行的情況進行對比分析;此外進行超大型集裝箱船減搖措施的研究,并給出了較為理想的減搖效果,使得本文研究具有一定應用價值與參考意義。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U661.321
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 船舶參數(shù)橫搖運動與橫搖阻尼研究
        1.2.2 風載荷計算方法研究
        1.2.3 船舶減搖措施研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 基本理論與研究方法
    2.1 運動方程
        2.1.1 運動坐標系
        2.1.2 船舶運動方程
    2.2 船舶橫搖運動數(shù)學模型
        2.2.1 多浪向船舶參數(shù)橫搖運動方程
        2.2.2 風浪流載荷聯(lián)合作用的參數(shù)橫搖運動方程
    2.3 船舶橫搖阻尼計算方法
        2.3.1 經(jīng)驗公式法
        2.3.2 橫搖衰減試驗消滅曲線法
    2.4 計算方法驗證
        2.4.1 C11 船模型試驗介紹
        2.4.2 數(shù)值模擬方法
        2.4.3 C11 船數(shù)值模擬結(jié)果
    2.5 船舶減搖方法
        2.5.1 舭龍骨減搖
        2.5.2 減搖鰭減搖
    2.6 本章小結(jié)
3 隨機波中超大型集裝箱船風浪流聯(lián)合作用計算
    3.1 超大型集裝箱船介紹
    3.2 計算海況的選定
        3.2.1 海浪譜的選定
        3.2.2 計算海況及環(huán)境參數(shù)的確定
    3.3 超大型集裝箱船隨機波橫搖響應
        3.3.1 全浪向橫搖響應數(shù)值計算結(jié)果
        3.3.2 有義波高對計算結(jié)果的影響
        3.3.3 考慮瞬時濕表面對計算結(jié)果的影響
        3.3.4 隨機種子對計算結(jié)果的影響
    3.4 超大型集裝箱船風-流載荷計算
        3.4.1 風流載荷計算方法
        3.4.2 風-浪-流聯(lián)合載荷計算結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
4 超大型集裝箱船減搖研究
    4.1 隨機波中多浪向減搖效果分析
        4.1.1 加裝舭龍骨減搖計算
        4.1.2 加裝舭龍骨與減搖鰭計算
    4.2 風浪流聯(lián)合作用下減搖效果分析
        4.2.1 加裝舭龍骨計算
        4.2.2 加裝舭龍骨與減搖鰭計算
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝

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