小水線面雙體船型優(yōu)化及運動性能研究.pdf

1、小水線面雙體船（SWATH）是一種高科技、高附加值的高性能船，其具有良好的耐波性能得到廣泛共識。然而，由于其水線面積小，潛體潛深，航行時Munk力矩的作用，中高速時容易喪失縱向運動穩(wěn)定性，出現(xiàn)埋首現(xiàn)象，因此，如何提高船舶的縱向運動穩(wěn)定性，是SWATH研發(fā)設計中的關鍵技術難題。小水線面雙體船兩個船體之間間距較大，斜浪航行時容易出現(xiàn)縱搖和橫搖耦合等現(xiàn)象，因此，深入了解SWATH全浪向耐波性特點，了解耐波性與船型及航速等關系，對指導船舶設計，

2、提升船舶的全浪向耐波性具有實際意義。
　　本研究基于粘流理論，探討有效的SWATH阻力、縱傾和升沉理論預報方法。以提升船舶縱向運動穩(wěn)定性為目標進行了船型優(yōu)化研究，并給出了優(yōu)化船型?；谡沉骼碚撗芯苛饲昂髢蓚€鰭的流場和水動力干擾，研究了裸船體與首尾鰭之間的流場和水動力作用，分析了首尾鰭對SWATH阻力和運動姿態(tài)影響?；趧萘骼碚撜沉餍拚?，探討了有效的SWATH全浪向耐波性能理論預報方法。以基礎小水線面雙體船為例，利用探討的理論方法預

3、報了船舶阻力和運動姿態(tài)，并與試驗結(jié)果比較驗證了方法的有效性。在基礎SWATH的基礎上，進行船型優(yōu)化，分析了潛體形狀變化對縱向運動姿態(tài)的影響，給出了優(yōu)化船型。預報了帶鰭SWATH的阻力和運動姿態(tài)。預報了SWATH多個速度點的全浪向耐波性能，獲得了升沉、縱搖、橫搖、船首加速度、船中加速度和船尾加速度隨波長船長比變化曲線，分析了相關特性。預報了不同重心高度的全浪向耐波性能，分析了重心高度變化對SWATH全浪向耐波性影響及規(guī)律研究表明，潛體首部

4、適當上翹船型優(yōu)化可以提升SWATH縱向穩(wěn)定性。船體和首尾鰭對流場和水動力的干擾，降低了首尾鰭升力，首尾鰭作用增大了船舶阻力，可以克服SWATH埋首現(xiàn)象，改善航行姿態(tài)。迎浪和首斜浪中，隨著航速增加，運動響應曲線的第一個大的峰值點逐漸向波長船長比增大的方向移動，第一個大的峰值逐漸增加，其后的峰值逐漸減??；橫浪中，四個航速的運動響應峰值發(fā)生的波長船長比變化不大；尾斜浪和隨浪中，隨著航速增加運動響應曲線的峰值逐漸向波長船長比較小的方向移動，且峰