船舶波浪弯矩短期预报研究.pdf

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1、船舶结构第1期 总第145期船舶波浪弯矩短期预报研究112唐 松 张火明 吴剑国（1.中国计量学院计量测试工程学院 杭州310018；2.浙江工业大学船舶与海洋工程研究所 杭州310014）［摘要］采用两种方法（一是利用WALCS软件，基于三维频域线性水动力理论；二是利用3小时波浪弯矩有义值MS，根据极值I型理论）进行船舶波浪弯矩短期预报，并分别计算得到16艘船舶（6艘散货船、10艘油船）的短期波浪弯矩。经比较发现，根据极值I型理论得到的短期波浪弯矩与WALCS软件短期波浪弯矩偏差较小，在工程实践中具有一定参考价值。［关键词］波浪弯矩；短期预报；极值I型理论；跨零周期［中图分

2、类号］U676［文献标志码］A［文章编号］1001-9855（2014）01-0039-05Investigationonshort-termforecastofshipwavebendingmoment112TANGSongZHANGHuo-mingWUJian-guo(1.CollegeofMetrologyandMeasurementEngineering,ChinaJiliangUniversity,Hangzhou310018,China;2.InstituteofShipsandOffshoreStructures,ZhejiangUniversityofTech

3、nology,Hangzhou310014,China)Abstract:Thispaperpredictsshipwavebendingmomentinashort-termbytwomethods:oneisbasedonthe3DlinearhydrodynamictheorybyWALCS,andtheotherisbasedontheextremevaluetheoryoftypeIbyusingthewavebendingmomentdefinedvaluesMSduringthreehours.Itseparatelycalculatestheshort-ter

4、mwavebendingmomentsofsixteenvessels(sixbulkcarriers,tentankers).Itfindsoutthattheshort-termwavebendingmomentsobtainedbytheextremevaluetheoryoftypeIhaveasmallerdeviationwithresultsofWALCS,whichcouldprovidecertainreferenceinengineeringpractice.Keywords:wavebendingmoment;short-termforecast;ext

5、remevaluetheoryoftypeI;zero-crossingperiod引言波浪载荷进行预报。本文针对不同海况对船舶短期波浪弯矩给出准确预报，为评估船舶危险等级和避航行于海上的船舶，在其服役期内，可能会以免海难事故提供直接快速的可靠数据，在工程实践不同的航速、航向角和装载状况遭遇各种不同的海中具有一定参考价值。况。船舶在航行中如出现海损事故或遭遇风暴潮，常常需要从事故地到就近港口修理或就近入港避1船舶短期波浪弯矩及船舶短期波风。其航行时间为几天以内，只经历某一种或几种浪弯矩预报简介海况，海况条件可以作确定性的预报。此时，如仍采用长期预报值，船舶所受载荷往往无法得到

6、相应船舶航行时，作用于船体浸湿表面的水动压力于具体海况的确切反映，这就需要对事故船的短期以及由此引起的船体横剖面载荷——弯矩、剪力和［基金项目］浙江省青年科学家培养计划项目（2013R60G7160040），国家自然科学基金项目（51379198）。［收稿日期］2013-05-13；［修回日期］2013-08-14［作者简介］唐松（1987-），男，硕士，研究方向：船舶与海洋工程环境载荷与结构可靠性等。张火明（1976-），男，博士后，副教授，研究方向：海洋工程水动力学。吴剑国（1963-），男，博士后，教授，研究方向：船舶结构及结构可靠性研究。39船 舶唐 松，等：船舶波浪

7、弯矩短期预报研究扭矩通常称为波浪载荷。对航行于海洋中的船舶而础上，应用随机过程理论而实现的。短期波浪载荷言，波浪载荷是所有船舶载荷中最为复杂和关键的预报的方法之一是采用水动力软件进行直接计算，［8］问题。波浪载荷中最重要的是垂向波浪弯矩。由于这种方法能够较为准确地预报实际载荷值。垂向波浪弯矩是船舶总体设计所考虑的主要载荷，利用WALCS软件对16条船（6条散货船、同时对总纵极限强度有决定性的影响，因此垂向波10条油船）的波浪弯矩进行短期预报和长期预报。浪弯矩是本课题研究的重点，以下的波浪弯矩均指首先，对