船舶非線性橫搖的近似解析.pdf

1、船舶在波浪上航行時(shí)，易產(chǎn)生大幅的橫搖運(yùn)動(dòng)，船舶做大幅橫搖運(yùn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性。嚴(yán)重的非線性橫搖在外力或其它因素激勵(lì)下極易導(dǎo)致船舶的傾覆。本文利用多尺度法對(duì)船舶在靜水中和波浪中的非線性橫搖運(yùn)動(dòng)的近似解析進(jìn)行了較為全面的研究。 首先，本文討論船舶非線性橫搖運(yùn)動(dòng)中非線性阻尼力矩和非線性復(fù)原力矩的數(shù)學(xué)表達(dá)形式，并建立船舶在靜水中和波浪中的非線性橫搖運(yùn)動(dòng)方程。其次，利用多尺度法分析靜水中非線性阻尼力矩、非線性復(fù)原力矩和阻尼力矩與復(fù)原力

2、矩均為非線性時(shí)的船舶非線性橫搖運(yùn)動(dòng)，并給出不同非線性模式下的二階近似解。通過與靜水中線性橫搖運(yùn)動(dòng)的比較，分析非線性阻尼力矩和非線性復(fù)原力矩對(duì)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的影響。 再次，利用多尺度法分析船舶在波浪中接近主共振、亞諧共振和超諧共振時(shí)的非線性橫搖運(yùn)動(dòng)，并給出三種共振的近似解。同時(shí)，利用長期項(xiàng)條件分析三種共振的幅頻響應(yīng)特性。 最后，在MATLAB下以四階五級(jí)的Runge-Kutta法進(jìn)行非線性橫搖的數(shù)值模擬，驗(yàn)證了近似解析解的有