[目的]參數(shù)橫搖是船舶在波浪中的特殊失穩(wěn)現(xiàn)象,現(xiàn)有研究認(rèn)為,波浪經(jīng)過(guò)船體時(shí)穩(wěn)性參數(shù)的變化是激發(fā)船體橫搖的主要原因,但其力學(xué)機(jī)理并不明確。[方法]首先,基于慣性坐標(biāo)下的垂蕩和縱搖耦合運(yùn)動(dòng)方程,以及船體坐標(biāo)下的橫搖運(yùn)動(dòng)方程,建立垂蕩、縱搖和橫搖的混合動(dòng)力學(xué)模型;然后采用所提出的搖蕩耦合切片計(jì)算方法,數(shù)值計(jì)算船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng),分析數(shù)值計(jì)算的橫搖運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并基于能量原理提出發(fā)生參數(shù)橫搖的衡準(zhǔn)。[結(jié)果]研究結(jié)果表明,船舶發(fā)生參數(shù)橫搖的力學(xué)機(jī)理是,在橫搖角增大過(guò)程中回復(fù)力矩系數(shù)吸收的能量小于橫搖角減小過(guò)程中回復(fù)力矩釋放的能量;發(fā)生參數(shù)橫搖的衡準(zhǔn)是,回復(fù)力矩系數(shù)一階諧波分量的相位角位于[0,π]內(nèi)。[結(jié)論]明確參數(shù)橫搖力學(xué)機(jī)理有助于深入認(rèn)識(shí)參數(shù)橫搖失穩(wěn)模式的物理本質(zhì),提出的參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)對(duì)于船舶第2代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的制定具有參考意義。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)艦船研究. 2020,15(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

坐標(biāo)系

式中：L為船長(zhǎng)；Sx為瞬時(shí)波面下船體切片的面積（圖3中陰影部分面積）。式（7）表明，瞬時(shí)波面下船體入射波浪的作用力只有垂向力和縱向力，橫向力為0。顯然，縱向力Fx與波傾角α0成正比，因波傾角α0為小量，因此縱向力Fx是α0級(jí)小量，波浪的主要作用力是垂向力Fz。同樣，可以導(dǎo)出繞坐標(biāo)軸的橫搖力矩K和縱搖力矩M:

表1所示為不同波陡和波長(zhǎng)條件下的參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果。表中：符號(hào)“●”表示橫搖運(yùn)動(dòng)振蕩增加，呈現(xiàn)參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)；符號(hào)“×”表示橫搖運(yùn)動(dòng)衰減，無(wú)參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)。預(yù)報(bào)結(jié)果顯示，除較小的波陡不發(fā)生參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)外，隨著波陡的增加，發(fā)生參數(shù)橫搖的波段向高頻區(qū)偏移，整體上波長(zhǎng)/船長(zhǎng)（λ/L）在0.9～1.4范圍。4.2 參數(shù)橫搖力學(xué)機(jī)理分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3336804