艦船在波浪中的非線性運動響應(yīng)與砰擊研究
發(fā)布時間:2021-04-11 19:09
砰擊載荷是一種瞬時的高度非線性載荷,在砰擊發(fā)生的瞬間,船體局部將承受極大的沖擊力,這種沖擊力對船體結(jié)構(gòu)的影響巨大。本文針對船舶在波浪中的非線性運動,充分考慮砰擊的影響,開發(fā)出了全新的計算砰擊反饋效應(yīng)的波浪載荷計算程序。本文的內(nèi)容主要包括以下幾個方面。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動和縱傾運動的耦合運動動力方程,并在時域內(nèi)給出了不同浪向角下的船舶的垂蕩運動響應(yīng)和縱傾運動響應(yīng),以及各橫剖面的剪力等。其次,本文還參考了Ochi底部砰擊試驗所提出的經(jīng)驗公式,并對某艦船的各橫剖面的砰擊壓力系數(shù)進行了推導(dǎo)。同時,本文還對不同頻率下砰擊載荷的大小、位置等進行了研究,并考慮了短時間內(nèi)的砰擊影響,在時域內(nèi)給出了垂蕩和縱傾的運動響應(yīng),以及各橫剖面的剪力。最后,本文還開發(fā)了計算砰擊反饋效應(yīng)的波浪載荷計算程序,為艦船在波浪中的響應(yīng)預(yù)報提出了新的方法。結(jié)果表明,該船在低頻的入射波中更易發(fā)生底部砰擊,并且砰擊對全船的運動響應(yīng)影響不大,但對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
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】: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)于船舶運動的國內(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)報理論
2.1 概述
2.2 坐標(biāo)系的建立
2.3 波浪和船體相對運動的理論描述
2.4 運動方程的建立
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 運動方程的求解
2.8 實船算例
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 砰擊對船體剖面載荷的影響
4.2 關(guān)于砰擊對船體運動響應(yīng)的影響
4.3 耦合砰擊回饋效應(yīng)的運動響應(yīng)和剖面載荷預(yù)報結(jié)果對比
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
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參與的研究項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種應(yīng)用于水動力數(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. 中國海上油氣. 2006(03)
[2]船舶表面點砰擊壓力的預(yù)報方法[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]高速雙體船的水動力特征研究[J]. 段文洋,馬山,宋競正. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 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]. 宋競正,任慧龍,戴仰山. 中國造船. 1995(02)
[7]艦船橫搖運動準(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. 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. 水動力學(xué)研究與進展(A輯). 1991(03)
[10]一艘淺吃水豐滿海船的砰擊測量[J]. 戴仰山,曹正泉,陳明,宋競正. 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)報直接算法的研究[D]. 汪鴻.大連理工大學(xué) 2006
本文編號: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
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】: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)于船舶運動的國內(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)報理論
2.1 概述
2.2 坐標(biāo)系的建立
2.3 波浪和船體相對運動的理論描述
2.4 運動方程的建立
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 運動方程的求解
2.8 實船算例
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 砰擊對船體剖面載荷的影響
4.2 關(guān)于砰擊對船體運動響應(yīng)的影響
4.3 耦合砰擊回饋效應(yīng)的運動響應(yīng)和剖面載荷預(yù)報結(jié)果對比
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
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參與的研究項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種應(yīng)用于水動力數(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. 中國海上油氣. 2006(03)
[2]船舶表面點砰擊壓力的預(yù)報方法[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]高速雙體船的水動力特征研究[J]. 段文洋,馬山,宋競正. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 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]. 宋競正,任慧龍,戴仰山. 中國造船. 1995(02)
[7]艦船橫搖運動準(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. 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. 水動力學(xué)研究與進展(A輯). 1991(03)
[10]一艘淺吃水豐滿海船的砰擊測量[J]. 戴仰山,曹正泉,陳明,宋競正. 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)報直接算法的研究[D]. 汪鴻.大連理工大學(xué) 2006
本文編號:3131803
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3131803.html
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