破損單體復(fù)合船運動與載荷預(yù)報方法研究.pdf

1、采用深V形式橫剖面和半潛首附體的單體復(fù)合船型具有優(yōu)良的運動性能。但是其在航行過程中可能會發(fā)生擱淺、觸礁等意外情況，導(dǎo)致船體破損。破損后船體發(fā)生傾斜，浮態(tài)改變，艙室進水產(chǎn)生自由液面，降低穩(wěn)性。同時破損艙室內(nèi)流體的液艙晃蕩運動等也都會影響船體的運動性能。
　　因此本文主要探討了單體復(fù)合船型破損后的浮態(tài)穩(wěn)性變化、破損艙室液艙晃蕩效應(yīng)與半潛首附體粘性等因素對破損后單體復(fù)合船型運動和波浪載荷的影響。主要內(nèi)容如下：
　　1.針對破損進水

2、艙室的液艙晃蕩運動，使用勢流理論建立其定解條件。并通過面元法求解獲得液艙晃蕩運動的附加質(zhì)量，分析液艙內(nèi)流體晃蕩運動的共振現(xiàn)象以及流體粘性阻尼系數(shù)對液艙晃蕩載荷的影響。
　　2.推導(dǎo)了破損后非正浮狀態(tài)下船體質(zhì)量力和靜水恢復(fù)力的相關(guān)公式，使用三維勢流理論求解發(fā)生船體運動和破損艙室內(nèi)液艙晃蕩運動的流體載荷，建立破損后船舶運動方程。通過比較單體復(fù)合船破損前后運動和波浪載荷響應(yīng)，研究破損后浮態(tài)、穩(wěn)性以及液艙晃蕩效應(yīng)對六自由度運動和波浪載荷的

3、影響，并根據(jù)實際海況預(yù)報了剖面載荷的設(shè)計極值。
　　3.為了獲得破損后非對稱半潛首附體的粘性效應(yīng)影響，使用勢流理論和CFD方法分別計算破損后非對稱半潛首附體的水動力性能。通過對比考慮附體粘性效應(yīng)前后破損單體復(fù)合船的縱向運動，研究附體對破損單體復(fù)合船縱向運動的影響。
　　4.根據(jù)半潛首附體與第二類艙室破損特點，提出破損單體復(fù)合船運動預(yù)報方法。并根據(jù)該方法預(yù)報了不同浪向下單體復(fù)合船的六自由度運動，分析浪向?qū)ζ茡p單體復(fù)合船運動性能