船舶參數(shù)激勵橫搖及其運動穩(wěn)定性分析.pdf

1、船舶在波浪中的運動極為復(fù)雜。船舶在縱浪上航行時，也可能產(chǎn)生大幅橫搖運動，甚至導(dǎo)致船舶的傾覆。本文應(yīng)用牛頓力學(xué)及剛體動力學(xué)理論，建立了船舶在縱浪下的縱搖，升沉，橫搖耦合運動方程，并應(yīng)用非線性動力學(xué)原理對解的穩(wěn)定性進行了分析。 首先，本文考慮了船舶運動中非線性阻尼力矩和非線性恢復(fù)力矩的數(shù)學(xué)表達形式，并將船舶的縱搖，升沉，橫搖恢復(fù)力矩展開到三階，建立了船舶在縱浪中的縱搖，升沉，橫搖運動耦合的非線性方程。 其次，利用安全池理論分

2、析了橫搖運動的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，縱浪下當(dāng)發(fā)生參數(shù)共振時，安全池的范圍會急劇減少，在這種情況下，如果遭遇大的波浪，甚至?xí)l(fā)生安全池破損，此時船舶將處于極為危險的狀態(tài)。 再次，通過對升沉，縱搖方程的近似，得到了縱搖，升沉和橫搖耦合的三階方程，利用多尺度法分析了船舶在主共振時的橫搖運動，給出了二階定常響應(yīng)解。并與MATLAB下以四階五級的Runge-Kutta法求得的數(shù)值解進行了比較，驗證了近似解析解的有效性。 然后，利用Fl