资源描述：
《穿浪双体船横纵向波浪载荷预报研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、穿浪双体船横纵向波浪载荷预报研究,耿彦超顾学康,,中国船舶重工集团公司第七二研究所江苏无锡!∀#∃%摘要,,、。目前高性能船尤其是高速双体船快速发展越来越受到各国军方执法和旅游等部门的关注而国际上对高速双体船总体和结构性能的研究还很不充分,各国船级社在结构设计计算方面的规定也很不一致,导致现阶段的高速双体船设计水平和需求不相适应,双体船舶在海上运营的安全性无法得到保障。本,文应用三维时域方法计算了&∋印穿浪双体船的波浪诱导运动与横纵向载荷计算完成后把结果进行傅立,−/,叶变换后可频域显示并采用()∗+推荐的,.0∀标准海浪统计
2、资料对运动及波浪载荷进行了长期预报。然后进行统计并与规范计算值对比分析得出双体船各波浪载荷达到最大值的恶劣工况及进行结构内力分析。,。时应采取的工况组合为双体船设计载荷公式的修正提供参考也为有限元分析和结构设计打下基础122关键词双体船横纵向波浪载荷长期预报分类号13“!/∀文献标识码1)#引言,,目前国际上一些著名的船级社已经发展了针对高性能船的结构设计规范其中包括了双体船。,的设计波浪载荷的计算方法然而和已经具有很长发展历史的单体船和具有一百多年历史的单体,,船船体结构设计规范相比人们对高性能双体船波浪载荷的研究还很不充分相应
3、的规范设计方法,,,也很不成熟规范给出的对相同船舶的设计载荷之间的差别比较明显给研究和设计者带来困惑45!。船舶在海上航行的安全性也存在疑问,,因此国内外当前有很多学者对双体船开展了理论和试验等方面的研究工作采用的理论计算、2方法包括切片理论三维理论以及近些年来发展起来的二维半理论(6试验方法主要是波浪载荷模。,型试验以及实船结构试验但是无论是理论计算还是模型试验以及实船试验结果在某些方面它们,、之间还存在很大差距这说明了预报双体船运动及波浪载荷响应的理论体系还不健全模型试验方,。案也需进一步改进很有必要对双体船运动及波浪载荷响应
4、开展系统的理论分析等研究工作、,1对于计算船舶运动与波浪载荷一般常采用的三种理论切片理论二维半理论及三维理论传、,2统的切片理论对预报高速船不占优势而二维半理论不仅能够提高中高速单体船的运动预报精度而且特别适用于双体船及多体船的运动及波浪载荷预报(062三维理论更能真实的反映船舶周围流场,。且提高了预报结果的精度是目前运用最为广泛的理论计算方法,本文即应用三维方法计算了认甲印穿浪双体船的波浪诱导运动与横纵向载荷并采用()∗+推荐的,−./0∀,然后进行统计并与规范计算值对比标准海浪统计资料对运动及波浪载荷进行了长期预报。,。分析为
5、双体船设计载荷公式的修正提供参考也为有限元分析和结构设计打下了基础!计算设置认7,将印穿浪双体船船体剖面的型线值按站号建立船体水动力计算模型!∀并根据该船设计吃/,!8。水吃水为9:%状况由程序自动生成船体表面及自由面网格为了解析船体型线变化生成高,。质量的计算网格将船体型线分成片体部分与连接桥部分并单独划分生成网格计算载荷剖面及自一。,由面网格等见图!图∀整理计算出装载工况的#站重量分布将每站的重量点在考虑横摇惯性。半径情况下建立质量模型,,,本次计算采用线性时域计算由于是高速穿浪船计算结果容易发散在船体网格划分上采用;,,。
6、,,了#∃形式自由表面网格与船体网格相互适应并延伸到<倍船长另外两个片体间网格加密,。,,方舰未划分网格方舰较窄高速运动中可忽略其影响%计算分两步进行首先进行静水计算2,取得高航速下船体的升沉和纵倾数值然后设定波浪条件考虑有航速条件下的升沉和纵倾并重新,。,#/<,划分网格进行运动和载荷的线性时域计算在考虑避免计算发散的情况下设定时间步长为#0、。,对=−=≅ΑΒ和ΧΑ≅等运动采用舷舰弹簧系统和模拟数字舵技术进行约束计算后对时域计算3>?,。结果进行傅立叶变换成频域结果可显示成运动和载荷的传递函数,,。,。计算假设船舶航行在无限
7、水深海域航向从#Δ到!∃#每间隔巧取一个航向共!0个航向/,#!一。.=,−.0∀(<6波长取<倍的船长共8个波长采用()北大西洋标准海浪统计资料,’计算航速。,。取为角二取!到!站共!个计算横剖面沿船宽也等分为Ε站即!到Ε站共Ε个计算纵剖面一,,一,一一,在响应的长期预报时对应的超越概率Φ为!#!#∀!#9!#气!#5#Δ穿浪双体船横向波浪载荷双体船舶由,于片体间连接桥结构的存在在船体结构设计中除了需要进行与单体船类似的横剖,。面纵向构件的强度校核外还需特别关注连接桥结构的横向强度问题由于连接桥结构横向构件相,,。,对比较薄弱
8、并且由于与片体的连接部分存在几何和结构的突变容易引起应力集中因此连接、、,桥结构的强度刚度稳定性和疲劳问题是双体船船体结构设计的关键技术而该结构在波浪中受。到的波浪载荷的预报和设计载荷的确定是保证船体结构设计成功的前提条件/!横向载荷传递函数认甲<
