艦船在波浪中的非線性運(yùn)動(dòng)響應(yīng)與砰擊研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-11 19:09
砰擊載荷是一種瞬時(shí)的高度非線性載荷,在砰擊發(fā)生的瞬間,船體局部將承受極大的沖擊力,這種沖擊力對(duì)船體結(jié)構(gòu)的影響巨大。本文針對(duì)船舶在波浪中的非線性運(yùn)動(dòng),充分考慮砰擊的影響,開發(fā)出了全新的計(jì)算砰擊反饋效應(yīng)的波浪載荷計(jì)算程序。本文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。首先,本文基于非線性切片理論,建立了在波浪中船體垂蕩運(yùn)動(dòng)和縱傾運(yùn)動(dòng)的耦合運(yùn)動(dòng)動(dòng)力方程,并在時(shí)域內(nèi)給出了不同浪向角下的船舶的垂蕩運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和縱傾運(yùn)動(dòng)響應(yīng),以及各橫剖面的剪力等。其次,本文還參考了Ochi底部砰擊試驗(yàn)所提出的經(jīng)驗(yàn)公式,并對(duì)某艦船的各橫剖面的砰擊壓力系數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)。同時(shí),本文還對(duì)不同頻率下砰擊載荷的大小、位置等進(jìn)行了研究,并考慮了短時(shí)間內(nèi)的砰擊影響,在時(shí)域內(nèi)給出了垂蕩和縱傾的運(yùn)動(dòng)響應(yīng),以及各橫剖面的剪力。最后,本文還開發(fā)了計(jì)算砰擊反饋效應(yīng)的波浪載荷計(jì)算程序,為艦船在波浪中的響應(yīng)預(yù)報(bào)提出了新的方法。結(jié)果表明,該船在低頻的入射波中更易發(fā)生底部砰擊,并且砰擊對(duì)全船的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)影響不大,但對(duì)某些剖面的剪力和彎矩影響巨大,不容忽視。
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的目的與意義
1.2 關(guān)于船舶運(yùn)動(dòng)的國(guó)內(nèi)外研究綜述
1.3 關(guān)于砰擊的研究綜述
1.4 本章小結(jié)
2 基于切片法的波浪響應(yīng)預(yù)報(bào)理論
2.1 概述
2.2 坐標(biāo)系的建立
2.3 波浪和船體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的理論描述
2.4 運(yùn)動(dòng)方程的建立
2.5 切片法的基本原理
2.6 剖面附加質(zhì)量和附加阻尼系數(shù)的求導(dǎo)
2.7 運(yùn)動(dòng)方程的求解
2.8 實(shí)船算例
2.9 本章小結(jié)
3 砰擊載荷的理論分析
3.1 概述
3.2 船體砰擊的種類
3.3 剖面砰擊載荷的理論推導(dǎo)
3.4 船體砰擊載荷的推導(dǎo)
3.5 本章小結(jié)
4 耦合砰擊效應(yīng)分析
4.1 砰擊對(duì)船體剖面載荷的影響
4.2 關(guān)于砰擊對(duì)船體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.3 耦合砰擊回饋效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和剖面載荷預(yù)報(bào)結(jié)果對(duì)比
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 本文的結(jié)果
5.2 結(jié)果展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參與的研究項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種應(yīng)用于水動(dòng)力數(shù)值分析的浮體濕表面網(wǎng)格生成技術(shù)[J]. 余建星,丁寧,戴愚志,吳海欣,傅健,王常文. 中國(guó)海上油氣. 2006(03)
[2]船舶表面點(diǎn)砰擊壓力的預(yù)報(bào)方法[J]. 胡嘉駿,蔡新鋼. 船舶力學(xué). 2005(01)
[3]海洋浮體二階非線性水彈性力學(xué)分析—基本理論[J]. 陳徐均,吳有生,崔維成,沈慶. 船舶力學(xué). 2002(04)
[4]高速雙體船的水動(dòng)力特征研究[J]. 段文洋,馬山,宋競(jìng)正. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(01)
[5]用源分布方法求解淺水中二維任意剖面在自由表面上垂蕩的附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)[J]. 陳宏彬,李遠(yuǎn)林. 船舶工程. 1997(03)
[6]船體非線性波浪載荷的水彈性分析[J]. 宋競(jìng)正,任慧龍,戴仰山. 中國(guó)造船. 1995(02)
[7]艦船橫搖運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)最小方差控制[J]. 劉勝,姚波. 哈爾濱船舶工程學(xué)院學(xué)報(bào). 1993(04)
[8]入水沖擊問題變分原理及其它[J]. 金伏生. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 1992(06)
[9]一種圣維南方程組的隱式特征線解法[J]. 卞振舉,周雷漪. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 1991(03)
[10]一艘淺吃水豐滿海船的砰擊測(cè)量[J]. 戴仰山,曹正泉,陳明,宋競(jìng)正. 船工科技. 1980(03)
博士論文
[1]魯棒滑模反步控制法及其在減搖鰭中的應(yīng)用[D]. 張海鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2004
[2]船首底部砰擊強(qiáng)度的可靠性分析[D]. 張志民.哈爾濱工程大學(xué) 2001
碩士論文
[1]FPSO底部砰擊荷載預(yù)報(bào)直接算法的研究[D]. 汪鴻.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3131803
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的目的與意義
1.2 關(guān)于船舶運(yùn)動(dòng)的國(guó)內(nèi)外研究綜述
1.3 關(guān)于砰擊的研究綜述
1.4 本章小結(jié)
2 基于切片法的波浪響應(yīng)預(yù)報(bào)理論
2.1 概述
2.2 坐標(biāo)系的建立
2.3 波浪和船體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的理論描述
2.4 運(yùn)動(dòng)方程的建立
2.5 切片法的基本原理
2.6 剖面附加質(zhì)量和附加阻尼系數(shù)的求導(dǎo)
2.7 運(yùn)動(dòng)方程的求解
2.8 實(shí)船算例
2.9 本章小結(jié)
3 砰擊載荷的理論分析
3.1 概述
3.2 船體砰擊的種類
3.3 剖面砰擊載荷的理論推導(dǎo)
3.4 船體砰擊載荷的推導(dǎo)
3.5 本章小結(jié)
4 耦合砰擊效應(yīng)分析
4.1 砰擊對(duì)船體剖面載荷的影響
4.2 關(guān)于砰擊對(duì)船體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.3 耦合砰擊回饋效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和剖面載荷預(yù)報(bào)結(jié)果對(duì)比
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 本文的結(jié)果
5.2 結(jié)果展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參與的研究項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種應(yīng)用于水動(dòng)力數(shù)值分析的浮體濕表面網(wǎng)格生成技術(shù)[J]. 余建星,丁寧,戴愚志,吳海欣,傅健,王常文. 中國(guó)海上油氣. 2006(03)
[2]船舶表面點(diǎn)砰擊壓力的預(yù)報(bào)方法[J]. 胡嘉駿,蔡新鋼. 船舶力學(xué). 2005(01)
[3]海洋浮體二階非線性水彈性力學(xué)分析—基本理論[J]. 陳徐均,吳有生,崔維成,沈慶. 船舶力學(xué). 2002(04)
[4]高速雙體船的水動(dòng)力特征研究[J]. 段文洋,馬山,宋競(jìng)正. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(01)
[5]用源分布方法求解淺水中二維任意剖面在自由表面上垂蕩的附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)[J]. 陳宏彬,李遠(yuǎn)林. 船舶工程. 1997(03)
[6]船體非線性波浪載荷的水彈性分析[J]. 宋競(jìng)正,任慧龍,戴仰山. 中國(guó)造船. 1995(02)
[7]艦船橫搖運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)最小方差控制[J]. 劉勝,姚波. 哈爾濱船舶工程學(xué)院學(xué)報(bào). 1993(04)
[8]入水沖擊問題變分原理及其它[J]. 金伏生. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 1992(06)
[9]一種圣維南方程組的隱式特征線解法[J]. 卞振舉,周雷漪. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 1991(03)
[10]一艘淺吃水豐滿海船的砰擊測(cè)量[J]. 戴仰山,曹正泉,陳明,宋競(jìng)正. 船工科技. 1980(03)
博士論文
[1]魯棒滑模反步控制法及其在減搖鰭中的應(yīng)用[D]. 張海鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2004
[2]船首底部砰擊強(qiáng)度的可靠性分析[D]. 張志民.哈爾濱工程大學(xué) 2001
碩士論文
[1]FPSO底部砰擊荷載預(yù)報(bào)直接算法的研究[D]. 汪鴻.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3131803
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3131803.html
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