計及操縱性效應(yīng)的船舶運動與波浪載荷計算.pdf

1、合理得到船舶在波浪中的穩(wěn)態(tài)運動響應(yīng)是波浪載荷預(yù)報的基礎(chǔ)。然而在時域中采用數(shù)值方法求解斜浪中的船舶六自由度運動響應(yīng)時，由于水平方向上不存在回復(fù)力，橫蕩和首搖運動將隨著時間的增加產(chǎn)生發(fā)散，導(dǎo)致整個計算過程無法進(jìn)行下去。針對此種問題，本文基于三維勢流理論，將操縱性效應(yīng)計入現(xiàn)有的船舶運動方程，以消除斜浪中船舶運動的發(fā)散成分。為此，文中具體在如下幾個方面進(jìn)行了探討。 首先，根據(jù)船舶在波浪中的操縱運動理論，研究由于操舵所引起的船體上各種流體

2、力的變化，將舵力、舵效以及操舵和波浪在船體上產(chǎn)生的流體力的耦合關(guān)系歸納成隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式。 其次，在線性條件下，根據(jù)船體受力的平衡，將舵力的函數(shù)表達(dá)式以系數(shù)矩陣的形式計入新的平衡關(guān)系式，建立規(guī)則波中的計及操縱性效應(yīng)的船舶運動方程式。船舶運動方程的數(shù)值解法采用四階Runge—Kutta法以及Hamming法，并用Visual FORTRAN語言編制計算程序，同時在時域內(nèi)對該方程進(jìn)行求解。 最后，在上述工作的基礎(chǔ)之上，