小水線面雙體船耐波性及縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來(lái)，如何改善船舶耐波性能，延長(zhǎng)船舶作業(yè)營(yíng)運(yùn)時(shí)間一直是船舶設(shè)計(jì)者面臨的重要問(wèn)題。為了確保船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程中人員和貨物安全，對(duì)其耐波性進(jìn)行研究分析具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。小水線面雙體船由遠(yuǎn)離水線面的左右潛體、上部結(jié)構(gòu)和連接它們的支柱等三部分構(gòu)成。與相當(dāng)排水體積的常規(guī)單體船相比，小水線面雙體船具有興波阻力較小、甲板面積富裕、耐波性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。由于小水線面雙體船構(gòu)造的幾何特征，允許在保證排水體積不變的前提下，得到不同布局形式的船型。

2、　　本文基于三維勢(shì)流理論，利用SESAM軟件，研究了不同下潛體橫截面形式（圓和橢圓）；不同支柱傾斜角度(0°，15°，30°，45°)，以及不同支柱位置的小水線面雙體船在設(shè)計(jì)航速下的耐波性能。通過(guò)比較不同布局形式的垂蕩、縱搖、橫搖頻率響應(yīng)曲線，分析上述因素對(duì)船舶耐波性的影響，得出結(jié)論有：支柱傾斜角度的增加，能有效提高小水線面雙體船耐波性能；下潛體橫截面為橢圓的相比圓而言，在某些浪向角下耐波性有小幅提升；將支柱由下潛體中心線位置移至中心線

3、外側(cè)對(duì)小水線面雙體船橫搖有微小改善，對(duì)垂蕩、縱搖的影響較小。此外，根據(jù)小水線面雙體船的航區(qū)海況條件，完成了在設(shè)計(jì)航速下的耐波性短期預(yù)報(bào)，得到了對(duì)應(yīng)自由度的運(yùn)動(dòng)有義幅值、可能最大幅值等統(tǒng)計(jì)值；結(jié)合全球海浪統(tǒng)計(jì)資料中的波浪散布圖，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論對(duì)船舶在特定海域下進(jìn)行了長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，得到了在一定超越概率下船舶橫搖、縱搖、垂蕩的運(yùn)動(dòng)幅值。
　　針對(duì)小水線面雙體船水線面面積小，與相當(dāng)排水量的單體船相比，它對(duì)于垂蕩和縱搖的抵抗能力較弱的問(wèn)題。已

4、有研究表明，船舶傅汝德（Froude）數(shù)超過(guò)0.38～0.44以后，小水線面雙體船的縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性一般是不滿足要求的，因此需展開(kāi)縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性研究。本文選取支柱在中心線處傾斜角度為45°，下潛體橫截面為橢圓的小水線面雙體船為研究對(duì)象，將求解的運(yùn)動(dòng)方程中的水動(dòng)力系數(shù)代入Routh穩(wěn)定性判據(jù)中，檢驗(yàn)其在設(shè)計(jì)航速下的縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性是否滿足。并在設(shè)計(jì)航速下，對(duì)其在不同海況下的迎浪垂蕩和縱搖進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，得到其在設(shè)計(jì)航速下的不同海況中的運(yùn)動(dòng)姿