破损船舶运动和波浪载荷三维计算方法的研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文破损船舶运动与波浪载荷的三维计算方法研究姓名：吴明远申请学位级别：硕士专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：任慧龙20070301哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要准确的分析和预报船舶破损以后的波浪载荷，是对其剩余强度进行合理计算和评估的关键和基础。目前国内外主要针对完整船舶应用三维时域、频域理论对其在波浪中的运动与载荷进行了大量研究，国内也有学者应用切片理论对破损船舶进行研究。虽然切片理论在船舶运动与波浪载荷预报中的应用已有很长的历史。然而，该理论主要是建立在二维势流理论基础上的，忽略了实际船体的三维效应，这对于船舶运动

2、与波浪载荷的预报精度会有一定的影响。本文主要对破损船舶运动与波浪载荷的三维方法做了研究，其主要内容如下：11)根据船舶静力学原理，针对不同破舱类型及进水情况对船舶静水漂浮状态的浮态和稳性特征做了研究。2)通过对MSC，PATRAN的语言PCL进行二次开发，提出了一种实现船体三维湿表面网格自动生成的方法。为船舶运动与波浪载荷三维计算方法的实施提供了前提基础。3)应用三维水动力理论，建立了航行于有限水深和无限水深规则波中船舶的运动方程，进而求解了船舶六自由度运动响应的稳态解，同时考虑船舶破损对计算的影响。并且在此基础上，计算了船体表面的脉动压力响应和

3、剖面载荷响应。4)对不同海况下破损船舶波浪载荷极值分布给出短期预报。关键词：船舶破损；PCL语言二次开发；船舶运动；波浪载荷；短期预报哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTTheaccurateanalysisandpredictionofwaveloadsofdamagedshipareimportantfortheassessmentofresidualstrength．The3-Dhydrodynamictheoryhasbeenwellappliedinpredictingshipmotionsandwaveloadsofintegr

4、atedshipformanyyears，andalsothestriptheoryhasbeenappliedinthedamagedship．However,striptheoryisbasedontwo—dimensionalpotentialflowtheory,whichneglectstheactualthree—dimensionale圩bctsofships．andthereforehassomedeficiencyintheprecisionofcomputation．Thispaperismainlyaboutthedamag

5、edshipmotionsandwaveloadsbasedon3-DHydrodynamicTheory．nlemaincontentsareasfollows：l、Thefloatingconditionandstabilityofdamagedshipinstillwaterareresearchedinthispaper．2)Amethodofauto—generatingthree—dimensional鲥dofthewetsurfaceofshipsispresentedinthispaperbyseconddevelopmentof

6、thelanguageofMSC．PATRAN．31Themotionequationsofshipsadvancingataconstantspeedinregularwavesofbothshallowwateranddeepwaterareestablishedwithathree—dimensionalhydrodynamictheorybeingutilized．Andthenthesix-freedomsteadyresponsesofshipmotionsareobtained．Thepulsatingpressresponsesa

7、longshipsurfaceandwave-inducedsectionloadsarealsocomputed．钔Theshort-ternpredictionoftheextremaldistributionofwaveloadsindifferentseaconditionsisalsogiveninthispaper．Keywords：Shipdamage；PCLseconddevelopment；Shipmotions；Waveloads；Short—ternprediction哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所

8、有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的