船舶甲板上浪机理与其试验分析

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1、，一●l；～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、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部

2、门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。／本论文c＼碰授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：、日期：易，fj譬字?：，，队》乙p．易ef年号咖日N辫一蓟年、，，荆弦鲥z者期作日f，0船舶甲板上浪机理及其试验研究摘要从

3、近海走向远洋，舰船要面对各种恶劣海况的考验。由风暴诱发的恶劣海浪会引发舰船大幅非线性摇摆运动甚至引发甲板上浪，会对舰船结构产生巨大的冲击压力。国内对于甲板上浪冲击的理论研究很少，对其冲击过程发生、发展的机理尚未完全搞清楚，特别是对其冲击压力的预报方法尚属空白。本文针对国际标准船模S．175进行甲板上浪试验，并通过试验对甲板上浪机理和上浪载荷预报方法进行了研究。论文首先进行了船模试验，试验测量了包括纵摇和垂荡运动在内的船舶运动参数、上浪高度、上浪对船舶甲板的冲击载荷、垂直挡浪板受到的冲击载荷等数据。试验通过改变浪高、波向、航速、船舶艏部

4、外飘等方式来分析这些因素对船舶甲板上浪的影响；其次，对目前国际上普遍采用的预报甲板上浪冲击载荷的经验公式和理论模型进行了验证，总结出预报船舶甲板上浪载荷的三步协调预报方法；然后，通过对实验数据和试验现象的对比分析，总结了船舶甲板上浪机理以及甲板上浪的规律；最后，应用预报船舶大幅运动的切片法软件计算船舶运动和上浪高度，采用经验公式以及溃坝模型和洪水波模型预报甲板上浪载荷，并与试验值进行了对比。结果表明导致船舶甲板上浪最主要的因素是船舶纵摇运动引发的船艏部的大幅俯仰运动；有航速的情况下比零航速更容易发生上浪、波长船长比为l时上浪最严重甚至

5、发生砰击产生瞬时的巨大载荷、相同海况下迎浪比斜浪上浪更严重；增大船舶艏部外飘在低海情时可以有效的减轻甲板上浪，但是在较高海情下会增大上浪冲击载荷；理论模型结合甲板上浪载荷计算经验公式对上浪载荷的预报对于水体涌上甲板的情况的预报是有效的，但是对于砰击上浪的情况预报结果与实际相差很大，无法准确预报。关键词：甲板上浪，上浪试验，上浪载荷，溃坝模型，洪水波模型，．11．寥船舶甲板上浪机理及其试验研究AbstractWarshipshavetoexperiencemanykindsofserioustestsinvariousoceanenvi

6、ronmentsfromoffingto专opensea．Strongoceanwavesinducedbystormsmaycauseshipsvibratingnonlinearlyinalargekl，●～amplitude，andevenenduringthegreenwater,whichmaydevastatestructuresofwarships．However，rarestudiesarefocusedonthetheoryofgreenwaterinpresentChina，andpeopleknowlittlea

7、bouttheessenceofthegeneratinganddevelopingprocedurewhentheseimpactsoccur,especiallyaboutmethodsforpredictingtheimpactpressure．GreenwaterexperimentshavebeencarriedoutontheinternationalstandardshipmodelS．175，bywhichtheessenceofgreenwaterandpredictionmethodshavebeenstudied

8、i11misthesis．Firstly,theresponsesofpitchandheave，thevaluesofwaveheightsandimpactloadsonthedeckandverticalboard