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《破损舰船在波浪中的响应预报与试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第36卷第11期舰船科学技术Vol.36,No.112014年11月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYNov.,2014破损舰船在波浪中的响应预报与试验研究冯乾栋,胡嘉骏,张凡,耿彦超(中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082)摘要:为研究舰船破损后在波浪中的响应,开展舰船在完整正浮状态以及破损后倾斜状态的模型试验。基于三维线性势流理论,使用三维频域方法对模型破损前后的响应做数值预报。与试验结果相比,数值预报结果符合较好,验证了预报方法的合理性。最后,通过与该舰船模型破损前的响应结果对比,研究分析破损对舰船在
2、波浪中响应的影响。关键词:破损舰船;模型试验;三维频域方法中图分类号:U661.32文献标识码:A文章编号:1672-7649(2014)11-0029-04doi:10．3404/j．issn．1672-7649．2014．11．006PredictionandmodeltestofresponsesofdamagedvesselsinwavesFENGQian-dong,HUJia-jun,ZHANGFan,GENGYan-chao(ChinaShipScientificResearchCenter,Wuxi214082
3、,China)Abstract:Aimedatstudyingtheresponsesofdamagedvesselsinwaves,intactanddamagedvesselmodels′testswerecarriedout.Numericalpredictionstotheresponsesofintactanddamagedvesselsinwavesweremadebyusing3Dlinearpotentialtheoryinfrequencydomain.Numericalpredictionsmatchth
4、eresultsofmodelstestswell,verifyingthepredictiontheory.Finally,theinfluenceofdamagetothevessel′sresponsesinwaveswasanalyzedbycomparingtheresponseswiththeintactvessel′s.Keywords:damagedvessels;modeltest;three-dimensionalmethodinfrequencydomain解了破损后非对称剖面的二维辐射和绕射流场,利用
5、0引言线性切片理论预报了船舶破损后的波浪载荷,并展开虽然航海技术不断进步,由于搁浅、碰撞等意外了模型试验与数值预报做了对比。[6-7]情况,舰船仍然难免面临着出现结构破损导致海水淹在国内,吴明远、青兆熹采用三维方法在舱的危险。船舶破损舱室进水后,船身不仅吃水增加,频域内计算了船体周围的速度势分布,预报了船舶并且会失去正浮产生倾斜,如果再遭遇恶劣海况,船横倾后的6自由度运动与波浪载荷。这些研究都获身结构极可能会进一步破损,从而造成海难。因此,得了有益的结果,但是都尚未开展模型试验,其理对于舰船破损后在波浪中的响应研究很有现实意
6、义。论预报结果缺乏模型试验的验证。自从“爱沙尼亚”号滚装船海难后,不少国外学本文通过开展模型试验与数值预报,研究舰船者对舰船破损后的响应预报以及试验展开研究。Emin发生第一类舱室破损,由舱室淹水导致的船身倾斜[1-2]Korkut等分别制作了完整以及破损的滚装船模型,与吃水增加对船体运动与波浪载荷的影响。在模型通过水池试验比较了滚装船破损前后的运动响应与波试验方面,本文分别开展完整正浮与破损后横倾的[3-4]浪载荷。Chan等使用二维切片理论,在时域内考舰船模型对比试验,测量该模型在2种状态下在顶虑了船体大幅值运动时剧烈变
7、化的湿表面影响,预报浪规则波中的响应。另外,本文基于三维势流理论,了破损滚装船在规则斜浪中的非线性运动与波浪载荷。使用三维奇点分布法求解非定常流场,进而对模型[5]Lee等考虑船体多种破损情况,使用了源汇分布法求的运动响应与波浪载荷进行数值预报,并将数值预收稿日期:2013-12-27;修回日期:2014-02-19作者简介:冯乾栋(1989-),男,硕士研究生,研究方向为船舶与海洋工程环境载荷。·30·舰船科学技术第36卷2iωet报同模型试验结果进行比较验证。η·{-ω(M+A)+iωB+C}=fe。(3)eew式中,η
8、为船体的稳态运动响应;M为质量矩阵;C1破损舰船三维线性频域预报方法为静水回复力矩阵;A和B分别为附加质量矩阵以1．1三维速度势求解及附加阻尼矩阵;f为波浪激励力。w假设船舶以速度U在深水微幅规则波中沿恒定由于船舶破损后具有一定横倾,船体质量分布、航向向前航行,船舶在稳定状态下做随时间简谐
