船舶碰撞過程中的附加質量研究.pdf

1、船舶在流體中運動碰撞是一類非常典型的流固耦合問題。由于碰撞產生的瞬時作用力，使得相撞船舶在各自由度產生剛體運動響應，與此同時，船體周邊的流體環(huán)境會產生一定的變化，這種流體環(huán)境的改變反過來又會對船體的運動和變形產生影響，從而形成了船體結構與周圍流體之間的耦合作用。在這個過程中，流體對運動中的船體做功，參與了運動過程中的能量吸收。正因如此，如何準確的、定量的描述或者說模擬碰撞船體周圍的流體介質的作用，是研究船舶碰撞問題的主要難點之一。

2、>　　本文的研究對象為船體運動時周圍的流體，在計算中均將其假定為理想流體，不考慮流體粘性。首先，結合船舶碰撞運動的基本方程，對附加質量和阻尼系數(shù)的成因進行了探討；然后，介紹了計算碰撞問題中附加質量的幾種常用方法；之后，對單船運動時的附加質量進行了計算，并考慮了不同初始速度、加速度、流體介質、兩船相對位置等因素的影響；最后，討論了經驗公式方法的應用范圍，并提出了一種同時考慮流體定常阻力和流體慣性力的新的附加質量模型。
　　本文的主要

3、研究工作如下：
　?。?）附加質量概念的提出和發(fā)展。結合多學科的附加質量理論，并結合碰撞運動的基本方程，對附加質量和流體阻尼形成的機理進行了討論分析；
　　（2）在船舶碰撞問題中附加質量的計算方法。系統(tǒng)的介紹了傳統(tǒng)的附加質量的理論計算方法，如經驗公式、切片理論等，同時介紹了用CFD的數(shù)值計算方法來計算附加質量；
　　（3）對單船初始速度下的自然運動響應進行了分析，然后對不同速度、加速度、流體介質的單船縱蕩運動和橫飄運動