破损舰船运动与波浪载荷预报方法.pdf

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1、第7卷第4期中国舰船研究V01．7No．4三Q12生墨旦￡垦i望!!!!Q坠堡垒!旦!苎塾i巳垦!!!垒堡垒垒!g：呈Q!呈doi：10．3969／j．issn．1673—3185．2012．04．006破损舰船运动与波浪载荷预报方法王晓强1李陈峰2任慧龙21海军驻中国舰船研究设计中心军事代表室，湖北武汉4300642哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001摘要：为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响，采用三维频域势流理论，计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例，计算了

2、船舶破损后的浮态及稳性，并与破损前进行了比较，结果显示，横摇运动及垂向弯矩明显增加，而其它5个自由度运动则有所减小。基于船舶静力学原理，分析了舰船破损对浮态及稳性的影响。最后，使用格林函数法研究了舱室进水导致的液舱晃荡，结果表明，液舱晃荡附加质量在某些频率附近有明显的共振效应，必须通过阻尼系数考虑流体粘性的影响，避免产生非物理结果。关键词：破损舰船；运动与波浪载荷预报；液舱晃荡；浮态；稳性中图分类号：U661．32+1文献标志码：A文章编号：1673—3185(2012)04—30一06PredictionMethodofDamag

3、edShipsMotionandWaveLoadingWANGXiao-qian91LIChen-fen92RENHui-lon921NavalMilitaryRepresentativeOfficeinChinaShipDevelopmentandDesignCenter，Wuhan430064，China2SchoolofShipbuildingEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin，150001，ChinaAbstract：Inordertostudytheinfluenc

4、eofdamagedcompartmentonshipmotionandwaveloading，thethreedimensionalfrequencydomainpotentialflowtheorywasintroduced，andthemotionresponseandver—ticalbendingmomentoftheshipswerecalculatedonconditionofthesecondtypedamagedinobliquewave．Takingatypicaldamagedconditionasexampl

5、e，floatingconditionandstabilitywiththepost-dam-agedconditionwerecalculated，andtheresultswerecomparedwiththepre—damagedcondition．There—suhsshowthattherollmotionandtheverticalbendingmomentobviouslyincrease．whileother5一DOFmo．tionsdecrease．Basedonthetheoryofshiphydrostatic

6、s，theinfluenceofdamagedwarshipsonfloatingcon—ditionandstabilitywasanalyzed．Atlast，theliquidtanksloshingwhichcausedbyshipsdamagewerere—searchedbyusingtheGreenFunctionMethod．Theconclusionsaredrawnthataddedmasshaveobviouslyresonanceeffectinsomefrequencyrange，theeffectsoff

7、luidviscosityhavetobeconsideredviadampingcoefficienttoavoidthenon—physicalresults．Keywords：damagedship；motionandwaveloadingprediction；liquidtanksloshing；floatingcondition；stability0引言舰船在航行过程中难免会发生触礁、搁浅和碰撞等意外情况，这将导致船体结构破坏和舱室进水，极大地影响舰船航行安全。舰船破损舱室进水后，其浮态和稳性会发生很大变化，而且如果收稿日

8、期：2012—03—19基金项目：国家自然科学基金资助项目(51079034，E091002)；中央高校基本科研业务费资助项目(HEUCFRl003)作者简介：王晓强(1981一)，男，博士，工程师。研究方向：舰船总体研究与设计。E—