吴 晞 韩晓光 李宇辰

（1.海军陆战学院训练部 广州510430；2.海军陆战学院研究生队 广州510430）

0 引 言

船舶在浅水状态下航行时，随着水深与吃水之比的减小，其运动特性会发生较大变化。浅水时船舶周围的流场发生变化，主要反映在船侧、船底的流速比深水时大，致使粘性阻力增加，同时，由于船底的流速增加、压力降低，从而使船的吃水增加和船舶的航态发生变化［1］。

随着船舶发展趋势的大型化和高速化，船舶的速度越来越快，吃水越来越深，船舶在港口附近或浅海发生触底、搁浅的概率不断增大，浅水对摇荡运动的影响是船舶安全操纵所需考虑的重要因素。本文采用浅水域条件下的三维势流理论对某NPL型船在不同吃水条件下的纵摇和垂荡运动进行计算，总结了船舶纵摇和垂荡运动幅值响应函数随吃水深度变化的规律。

1 计算理论

1.1 三维势流理论

根据线性假设，船舶在波浪中速度势按叠加原理可分为定常势和不定常势2部分。定常部分不考虑波浪影响，是船在静水中稳定到定常状态后的速度势，这部分速度势与时间无关，把它从总速度势中分离出来，其余的非定常部分，记作ΦT（x，y，z），速度势的分解如下式所示［2］：

式中：ΦS为定常势；ΦT为不定常势；ΦT可以分解为入射波势、辐射势和绕射势3部分，这样下面的表达式成立

式中：ΦI为入射势；ΦR为辐射势；ΦD为绕射势；入射波势φ0为已知的；ω为波浪的遭遇频率；ηj为第j个运动模式的运动复幅值；φj为第j个运动模式单位幅值的摇荡运动的速度势。……