彈性液艙內(nèi)液體晃蕩特性研究.pdf

1、日益增長的載液船舶的需求使其運輸?shù)陌踩栽跇I(yè)界備受關(guān)注。此類船舶部分裝載的工況使其在航行中可能發(fā)生劇烈晃蕩,晃蕩呈強烈的非線性特點,產(chǎn)生的砰擊壓力脈沖既不簡諧也不周期,大小也不能確切預(yù)知。由晃蕩引起的沖擊壓力可以引起艙壁結(jié)構(gòu)的破壞,在惡劣海況下也會影響到船舶的穩(wěn)性。精確預(yù)報液體晃蕩載荷是載液船舶安全使用的首要條件,也是載液船舶設(shè)計過程中的重要步驟。目前,各國學(xué)者關(guān)于晃蕩的研究絕大多數(shù)都是針對剛性液艙展開的,由于流固耦合問題的復(fù)雜性,彈性

2、液艙內(nèi)晃蕩現(xiàn)象的研究極為少見。本文在大量閱讀國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,主要完成了以下幾個方面的工作:
　　1)按照剛性液艙內(nèi)液體晃蕩特性研究,耦合船體運動的液艙晃蕩特性研究,耦合擋板的液艙晃蕩特性研究,彈性液艙內(nèi)液體晃蕩特性研究四個方面分類,對近五年國內(nèi)外晃蕩研究現(xiàn)狀進(jìn)行較為全面的綜述;
　　2)建立彈性液艙晃蕩的數(shù)學(xué)模型,即流體運動基本方程,結(jié)構(gòu)運動方程及邊界條件。并提出有限體積法/顯式積分求解法/任意拉格朗日歐拉法三者相結(jié)

3、合的這一流固耦合問題的數(shù)值解法;
　　3)提出基于瞬態(tài)動力學(xué)軟件MSC.Dytran分析彈性液艙晃蕩的數(shù)值模型,總結(jié)出一套行之有效的計算彈性液艙晃蕩的方法流程;
　　4)結(jié)合《雙殼油輪規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容,對一31.6萬噸超大型油輪(VLCC)實船彈性液艙進(jìn)行晃蕩模擬。利用Matlab編制低通濾波程序,將濾波后的基于MSC.Dytran軟件計算的剛化液艙晃蕩載荷結(jié)果與 CFD計算結(jié)果相比對,驗證本文提出方法的正確性及可行性;